[GTER] Calculo Consumo Energia 48Vdc vs 128Vac

Carlos Ribeiro cribeiro at telbrax.com.br
Tue Feb 24 10:52:27 -03 2015


Rodrigo,

A ideia em si é boa, tem vários méritos, mas também tem desvantagens
técnicas e econômicas.

Veja que ao diminuir de 127 VAC para 48 VDC, você praticamente multiplica à
corrente por 2.5 (conta grosseira). Isso quer dizer que na distribuição
final você irá precisar de cabos mais grossos, e portanto, mais caros,
volumosos e difíceis de organizar. Considerando o custo do cobre, o aumento
é significativo.

Este problema pode ser combatido com o uso de uma tensão mais alta em DC.
Porém, neste caso, surgem outras questões, desse o dimensionamento dos
bancos de bateria (muitas células) até a segurança dos operadores e
técnicos.

Outro ponto diz respeito à economia de escala: fontes DC para servidores
costumam custar mais caro do que fontes AC. Não deveria ser assim, mas na
prática é é isso também torna a ideia da distribuição DC menos atraente.

Tem outros pontos também, mas esses são os primeiros que me vem à mente.
Talvez o pessoal possa complementar.

Carlos Ribeiro
Em 24/02/2015 07:02, "Rodrigo Melgaço Alves" <rodrigo at cliknet.com.br>
escreveu:

> Senhores,
> Gostaria de palpitar neste assunto. Meu conhecimento é apenas de um
> curioso então se estiver falando algo errado, devem me corrigir.
> Os equipamentos ligados dentro de um dc normalmente funcionam com tensões
> de 12VDC ou inferior.
> Para fornecer alimentação nos circuitos eles possuem uma fonte (atualmente
> sempre chaveada) que converte a tensão de alimentação da rede de 110/220
> VAC para os 12VDC. Existe um custo energético nesta conversão.
> Além disso precisamos ter um nobreak como energia redundante que converte
> a tesão das baterias 12VDC ou 24VDC em 110/220VDC para alimentar a fonte do
> equipamento que vai converter novamente a tensão em VDC.
> Eu acho que o custo de conversão VDC para VAC é muito superior ao custo de
> conversão de VAC para VDC.
>
> Solução: Comprar retificadores de tensão -48V (isso mesmo "menos") que
> irão alimentar os equipamentos com -48VDC e trocar as fontes dos
> equipamentos que possuem entrada 110VAC para entrada -48VDC.
> Vantagens:
> Em nenhum momento teremos o custo de conversão DC para AC.
> Na fonte dos equipamentos a necessidade de uma fonte chaveada que também
> tem um custo para converter AC em DC.
> Estas mesmas fontes possuem circuitos mais simples evitando manutenção.
> Eliminamos os nobreaks pois estes retificadores já possuem essa função.
> -48VDC possui uma corrente menor que 12VDC para a mesma potência.
> -48VDC é um padrão de telecom e vários equipamentos já possuem este tipo
> de entrada.
> Existem conversores de tensão dc para dc caso algum equipamento não
> suporte esta tensão DC.
> Mais de um retificador pode compartilhar o mesmo banco de bateria.
> Eliminação de incompatibilidade entre nobreak e gerador.
> Equipamentos com fonte redundante pode ter uma fonte -110/220VAC e outra
> -48VDC
> Não oferece riscos de vida no manuseio.
>
> Tenho pensado assim, gostaria de saber se estou muito errado.
>
>
> On 22/02/2015 16:01, Carlos Ribeiro wrote:
>
>> Antônio,
>>
>> Os dados que eu li falavam de uma tensão de 248 VDC (acho que é isso).
>>
>> Sobre o uso de somente meia ponte de diodo, também concordo... Era
>> exatamente minha preocupação... Acredito que fontes de boa qualidade não
>> exibam o mesmo problema. O engraçado é pensar que se tirar o estágio de
>> retificação todo, incluindo os diodos e capacitor, daria para entrar com
>> DC
>> direto no segundo estágio da fonte chaveada.
>>
>> Carlos Ribeiro
>> Em 22/02/2015 07:19, "Antonio Torres" <antonio.torres at vsat.com.br>
>> escreveu:
>>
>>  From: Carlos Ribeiro <cribeiro at telbrax.com.br>
>>>> Subject: Re: [GTER] Calculo Consumo Energia 48Vdc vs 128Vac
>>>> Date: 21 de fevereiro de 2015 16:57:26 BRST
>>>> To: Grupo de Trabalho de Engenharia e Operacao de Redes <
>>>>
>>> gter at eng.registro.br>
>>>
>>>> Reply-To: Grupo de Trabalho de Engenharia e Operacao de Redes <
>>>>
>>> gter at eng.registro.br>
>>>
>>>>
>>>> Interessante retomar essa thread nesta semana que foi meio 'morta'...
>>>>
>>>> Sempre tive uma ideia intuitiva de que distribuir DC dentro do
>>>> datacenter
>>>> pode fazer mais sentido do que passar pelo inversor. Não cheguei a fazer
>>>> contas, não é a minha especialidade, apesar de originalmente eu ser
>>>>
>>> técnico
>>>
>>>> em eletrônica antes de começar com TI e depois redes. Mas me parece um
>>>> contrassenso especialmente considerando que o inversor não é muito
>>>> eficiente.
>>>>
>>>> Um sistema que eu acho muito interessante é a distribuição DC em tensões
>>>> mais altas. É tecnicamente possível, inclusive, alimentar um equipamento
>>>> com fonte chaveada com alimentação DC, desse que seja suficiente para o
>>>> projeto da fonte. Pelo que eu li, uns dois anos atrás, alguns datacenter
>>>> estariam usando esse expediente, porém nunca consegui confirmar essa
>>>> informação
>>>>
>>>> (Obs: a primeira coisa que uma fonte chaveada faz é retificar o AC...
>>>> Portanto, ligar DC não chega a ser nenhum)
>>>>
>>>> Alguém tem experiência com esse tipo de ligação? Alguém já fez essa
>>>> experiência?
>>>>
>>>> Carlos Ribeiro
>>>> Em 20/02/2015 15:00, "Marcos Tadeu" <marcos at telecom.uff.br> escreveu:
>>>>
>>>>  Ops... Discordo de "consumo vai aumentar".
>>>>> ...
>>>>>
>>>>
>>> Já fiz testes usando DC em tensões elevadas e desisti:
>>>
>>> Foram testes decepcionantes:
>>>
>>>          1 - Algumas fontes acabam "queimando"  se utilizada a mais de
>>> 60%
>>> da potencia nominal e em "baixas" tensões DC
>>>           (para os técnicos:  em DC somente 2 dos 4 diodos de entrada
>>> conduzem e acabam operando em um regime muito elevado)
>>>
>>>          2 - Fontes "baratas" simplesmente queimam quando ligadas em DC.
>>>           ( para os técnicos:  o diodo "queima" com pico de corrente
>>> muito
>>> longo na primeira carga do capacitor; em AC os picos tem intervalo de
>>> 16ms )
>>>
>>>          - Não há uniformidade nas fontes;  mesma marca e modelo, mas de
>>> lotes diferentes acabam "caindo" nos casos 1 ou 2....  cada lote é uma
>>> surpresa.
>>>
>>>
>>> Outro problema é quanto a segurança: a tensão DC deve ser entre 160Vdc a
>>> 300Vdc, que é muito mais perigoso para as pessoas do que a mesma tensão
>>> em
>>> AC.
>>>
>>>
>>>
>>> Abraços
>>>
>>> Antonio Torres
>>>
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