Data Center e LED: come ottimizzare efficienza e consumi energetici
Fare luce sulle esigenze dei data center
Non sottovalutate i risparmi e i miglioramenti operativi che l’illuminazione a LED può apportare alle infrastrutture digitali, afferma SAM RABINOWITZ, nonostante l’enorme consumo di energia richiesto da tali strutture.
Secondo l’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), i data center rappresentano circa l’1-1,5% di tutto il consumo di elettricità a livello mondiale. Può sembrare una percentuale ridotta dell’uso complessivo di elettricità, ma considerate che il numero di utenti Internet è più che raddoppiato dal 2010 a oggi. L’IEA afferma che, affinché si raggiunga lo Scenario Net Zero, “le emissioni [da data center e reti] devono diminuire di quasi il 70% entro il 2030”.
Con l’aumento del lavoro a distanza, dell’intrattenimento in streaming, del gaming, della realtà aumentata/virtuale, del machine learning, dell’intelligenza artificiale e dei servizi blockchain, è molto probabile che i data center debbano incrementare ulteriormente la propria efficienza per compensare le richieste derivanti dalla gestione dei dati. Mentre le fonti di energia rinnovabile e le microgrid avanzate potrebbero avere un ruolo chiave nella riduzione delle emissioni di carbonio, gli operatori potrebbero considerare le ristrutturazioni di illuminazione a LED come strategia più immediata per migliorare l’efficienza energetica.
È risaputo da tempo che i LED offrono vantaggi aggiuntivi, oltre al basso consumo energetico, come una ridotta emissione di calore e la possibilità di funzionare a bassa tensione, qualità che, se ben progettate, comportano minori perdite di potenza. Entrambe queste caratteristiche sono fondamentali in strutture come i data center, che ospitano grosse quantità di hardware che generano calore e richiedono strategie di raffreddamento adeguate.
Come redazione di Endeavor Business Media’s Data Center Frontier, il CEO di Lantana LED, Sam Rabinowitz, ha parlato con il redattore capo Matt Vincent delle soluzioni di illuminazione e degli approcci alle esigenze dei data center che la sua azienda ha sviluppato negli anni, soprattutto da quando ha iniziato a collaborare con strutture hyperscale – a domanda elevatissima – che possono consumare enormi quantità di energia. Ecco i punti salienti della conversazione.
Le conseguenze “non intenzionali” della progettazione possono aprire nuove opportunità di mercato.
Rabinowitz ha spiegato che l’elevata resistenza al calore, incorporata nel design originario della lampada lineare a LED dell’azienda – allora commercializzata con il nome “Project Frog Inc.” e pensata per ambienti scolastici – ha permesso a Lantana LED di accedere al settore dei data center. Un cliente hyperscale stava cercando di ridurre il proprio enorme consumo energetico in diverse aree, compresa l’illuminazione. Queste strutture gestiscono il carico di lavoro dell’Internet in espansione. Ora, la costruzione si sta spostando nel sud degli Stati Uniti, spiega Rabinowitz, e i data center che erano stati realizzati e attrezzati solo pochi anni fa stanno già avviando cicli di rinnovamento. Ciò ha creato una nuova opportunità per lo sviluppo e il lancio di prodotti LED, portando alla nascita del marchio Lantana, con una gamma di apparecchi LED e un’unità driver remota.
Come queste sfide vengono affrontate con prodotti semplificati, robusti e di dimensioni contenute.
Un approccio è stato quello dell’alimentazione a bassa tensione suddivisa, separando il driver dal corpo dell’apparecchio. Inoltre, Rabinowitz ha sottolineato: “Abbiamo una soluzione completa che, standard, in un ambiente con temperature comprese tra 49 °C e 60 °C (120-140 °F) riesce a gestire il calore e a evitare che i diodi si brucino”. Poi ha spiegato che un singolo driver può alimentare più apparecchi a distanza. In un data center, prosegue Rabinowitz, il sistema DLVP (Distributed Low Voltage Power) consente di distribuire l’alimentazione attraverso trasformatori più piccoli, collocati più vicino ai singoli carichi, e di utilizzare cablaggi di Classe 2 invece di lunghe tratte ad alta tensione in tutto l’edificio. “[I nostri] apparecchi LED funzionano con meno di 48 V provenienti dall’unità driver remota all’apparecchio,” spiega Rabinowitz. “Questo sistema è molto più rapido da installare, ma è anche più sicuro e sfrutta principalmente mano d’opera a bassa specializzazione elettrica” – riducendo così la dipendenza da elettricisti specializzati, che tendono ad avere tariffe più alte. “Questo non significa che i tecnici a bassa tensione non siano qualificati, anzi; ma la loro tariffa oraria è in genere più accessibile e vantaggiosa nei grandi progetti, che possono estendersi a più strutture o campus,” aggiunge Rabinowitz.
Con i LED, progettare pensando alle esigenze future e agli ambienti estremi.
I clienti dei data center vogliono ridurre la manutenzione e i consumi energetici delle loro strutture, esattamente come i proprietari di altri edifici. Tuttavia, la lunga durata dei LED impone una scelta oculata, dal momento che si potrebbe arrivare a un ciclo operativo di 10 anni o più, osserva Rabinowitz. “Nei data center ci sono requisiti operativi specifici e unici. [Abbiamo deciso di] fornire apparecchi certificati UL per alte temperature ambientali di esercizio – che possono arrivare a 70 °C [158 °F] nei nostri prodotti,” spiega.
Perché il fattore calore è così importante?
Basti pensare che un microchip a 7 o 13 nanometri può raggiungere temperature molto alte. Ciò significa che i data center hanno carichi di lavoro pesanti e generano grandi quantità di calore, che deve essere compensato con raffreddamento meccanico. Il marchio Lantana LED è progettato per ridurre lo spreco energetico, garantendo al contempo l’affidabilità in queste condizioni estreme, afferma Rabinowitz. “Queste condizioni climatiche possono subire sbalzi significativi, specialmente in ambienti desertici. Temperature esterne più elevate del normale influenzano la temperatura dell’aria interna, facendo sì che gli apparecchi originali del cliente si guastino prima del previsto. Inoltre,” prosegue, “oggi i server lavorano con carichi ancora più elevati e più a lungo per gestire le nuove esigenze legate a intelligenza artificiale generativa e altri ambiti, nelle aree con alte temperature. Apparecchi LED che riducano lo spreco energetico e il calore, e che passino dall’alimentazione CA a CC con un’adeguata gestione termica, offrono una maggiore flessibilità nell’utilizzo all’interno del data center.”
Chi l’avrebbe mai detto? La fedeltà cromatica conta per i tecnici di rete.
Anche se la comunità del lighting dà per scontato che l’illuminazione nei data center sia pensata principalmente per il personale, la resa cromatica può rivelarsi un aspetto sorprendentemente importante. È fondamentale, infatti, poter distinguere chiaramente i cavi e i componenti di colori diversi. “È un errore comune confondere un cavo grigio con uno grigio-azzurro se non c’è un CRI abbastanza elevato,” afferma Rabinowitz. “In tal caso è difficile distinguere queste due sfumature di colore.”
In definitiva, Rabinowitz riconosce che ogni singolo elemento di un data center è importante per una gestione più ampia dei costi e dell’efficienza. “Qualsiasi miglioramento anche minimo nell’illuminazione – che faccia risparmiare denaro – consente all’operatore di investire in altri sistemi fondamentali per l’edificio, oltre che in maggiore capacità di hardware.”
