No mundo de alto risco dos Data Centers, em que o tempo de inatividade pode significar um desastre, a busca por energia confiável e ininterrupta é crucial. Quando a energia da concessionária cai, os sistemas de fonte de alimentação ininterrupta (UPS) do Data Center recorrem imediatamente a baterias de backup para fornecer energia até que os geradores fiquem on-line. Isso garante a continuidade dos negócios para os servidores alojados nessa instalação e evita tempo de inatividade dispendioso, perda de receita e possíveis danos à reputação da empresa.

Conhecido como "tempo de execução de backup de bateria", esse período de transição foi reduzido de 30 minutos para menos de cinco minutos na última década por tecnologias avançadas de geradores e arquiteturas de energia.

Agora, muitos novos projetos planejam mudar suas instalações para energia do gerador em três minutos ou menos. A redução no tempo de execução da bateria oferece uma oportunidade valiosa para os proprietários de Data Centers otimizarem seus sistemas UPS para confiabilidade e economia de custos.

Por exemplo, muitos sistemas UPS de Data Center atualmente dependem de baterias de chumbo-ácido – que normalmente não são otimizadas para tempos de execução inferiores a cinco minutos. Reavaliar os produtos químicos da bateria de backup "testados e comprovados" pode revelar melhores opções com maior confiabilidade e segurança durante descargas de alta potência de curto prazo, uma pegada reduzida e menor custo total de propriedade.

Harry Handlin, líder do segmento de Data Center da ABB nos EUA, diz: "Muitos Data Centers estão selecionando tempos de execução inferiores a cinco minutos para otimizar custos e minimizar o espaço ocupado. Esses clientes perceberam há muito tempo que cinco minutos de duração da bateria do UPS não fornecem proteção adicional. Se um gerador não funcionar, o problema não pode ser corrigido em cinco minutos ou mesmo 15 minutos".

Devido à sua química, as baterias tradicionais de chumbo-ácido e íons de lítio exigem que os proprietários de Data Centers comprem mais gabinetes do que o necessário para fornecer energia adequada de curto prazo.

Em uma rede de baterias de chumbo-ácido ou íons de lítio, uma única célula com falha impede o fluxo de corrente das células circundantes na rede de caracteres, criando uma queda de tensão aumentada ou circuito aberto que pode derrubar toda a rede em uma interrupção.

Compensar esse ponto fraco exige que os proprietários de Data Centers comprem redes de baterias redundantes adicionais, aumentando o custo geral de propriedade e ocupando imóveis valiosos dentro do Data Center.

Além disso, o risco de fuga térmica das baterias de lítio exige que o Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) as desconecte se uma única célula da bateria estiver fora da tolerância. Embora necessária para evitar riscos de segurança, essa precaução pode impedir que um sistema de bateria forneça tempo de execução para o Data Center.

s tecnologias de bateria mais recentes, como produtos químicos de níquel-zinco, eliminam essa necessidade de espaço e custos extras. Ao contrário das células de íons de lítio e chumbo-ácido, uma célula de níquel-zinco fraca ou esgotada permanece condutora e permite que o restante da bateria continue fornecendo energia.

As baterias de níquel-zinco também são incapazes de fuga térmica, portanto, não precisam ser desconectadas em caso de falha da célula - permitindo que forneçam tempo de execução sem qualquer preocupação com o desligamento automático do BMS de uma rede de baterias. Essa confiabilidade inerente reduz a necessidade (e os custos de) redes de bateria redundantes.

As baterias de níquel-zinco também possuem uma combinação vencedora para aplicações de curto prazo e alta descarga: alta densidade de potência e alta taxa de descarga. Isso permite que eles forneçam de forma confiável grandes quantidades de energia de curto prazo em áreas menores do que os sistemas de bateria de chumbo-ácido e lítio.

Em contraste, as baterias de chumbo-ácido têm uma alta taxa de descarga, mas densidade de energia relativamente baixa, exigindo mais baterias ou baterias maiores para lidar com uma carga equivalente. Enquanto isso, os gabinetes de bateria de íons de lítio são limitados a uma baixa taxa de descarga, pois o BMS os desliga se a corrente de descarga ultrapassar o nível necessário para evitar riscos de incêndio. Esses limites de proteção contra sobrecorrente aumentam o risco de cortar o sistema durante o uso.

As baterias de níquel-zinco oferecem três vezes a densidade de energia do chumbo-ácido, o dobro da capacidade de transporte de corrente das baterias de íons de lítio líderes do setor e um BMS que não interrompe as operações de tempo de execução (já que não há risco de fuga térmica). Isso reduz ainda mais os gabinetes necessários e os requisitos de espaço da sala do UPS, permitindo mais espaço dentro do Data Center para equipamentos geradores de receita, como servidores.

Por exemplo, uma descarga de alta potência de três minutos para uma carga de UPS de 1 MW exigiria apenas três gabinetes de baterias de níquel-zinco, em comparação com cinco gabinetes de íons de lítio e seis gabinetes de chumbo-ácido.

Como as baterias de níquel-zinco podem ser dimensionadas de forma ideal para tempos de execução de cinco minutos ou menos e oferecem maior confiabilidade, os operadores de Data Center só precisam comprar o número mínimo de gabinetes de bateria para suportar seus requisitos de carga e tempo de execução – diminuindo o custo total de propriedade de seus sistemas UPS.

À medida que os proprietários de Data Centers adotam projetos de Data Centers com failover automático mais rápido do UPS para o gerador, eles precisarão de uma bateria que possa ser dimensionada e otimizada para tempos de execução mais curtos, ao mesmo tempo em que fornece uma descarga de alta potência.

Ao escolher essas baterias, eles devem investir em uma bateria que forneça rajadas de energia confiáveis e seguras de curto prazo em um espaço pequeno com economia de custo de propriedade. Com maior densidade de energia, confiabilidade, segurança e recursos de tempo de execução reduzidos, as baterias de níquel-zinco são uma escolha inteligente e econômica para o futuro da energia de backup do Data Center.

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