Lagere kosten en maximale betrouwbaarheid door Branch Circuit Monitoring

Het monitoren van het energieverbruik in een datacenter is zo langzamerhand uitgegroeid tot een van de belangrijkste taken van een datacenter manager.

Power heeft immers een belangrijke impact op de kosten van een datacenter, maar speelt uiteraard ook een cruciale rol in het garanderen van de dienstverlening. Klassieke oplossingen voor power monitoring kijken echter enkel en alleen naar individuele componenten (power meters) en niet naar de complete power-infrastructuur die zorgt voor de energievoorziening richting soms wel tientallen ‘power strips’. Ook ontbreekt het vaak aan real-time inzicht in het gebruik en bijvoorbeeld de oorzaak van eventuele storingen. Moderne en in real-time werkende oplossingen voor Branch Circuit Monitoring lossen dit soort problemen op – ook wanneer deze aan bestaande energie installaties worden toegevoegd.

Power monitoring heeft al een hele geschiedenis achter de rug. Oorspronkelijk werden dit soort oplossingen ontwikkeld om te voorkomen dat zekeringsautomaten te zwaar belast zouden worden en de energievoorziening naar cruciale IT- en andere apparatuur in het datacenter onderbroken werd. Daar is vervolgens het fenomeen ‘metering’ aan toegevoegd. Hiermee krijgen we een goed beeld van het energieverbruik per apparaat, rack en dergelijke, maar bijvoorbeeld ook per interne of externe klant van het datacenter.

Load balancing

Bij dit soort oplossingen voor power metering werd vooral gekeken ‘load balancing’ om de energievoorziening naar de verschillende servers en bijvoorbeeld belasting van fasen beter op elkaar af te stemmen. Dat deze energie via een vaak complexe power-infrastructuur naar deze outlet wordt gevoerd, bleef in veel gevallen buiten beeld. Aftakkasten, railkokersystemen en dergelijke spelen hierbij een belangrijk rol, maar blijven dus vaak buiten het beeld van het monitoringsysteem. Een van de voordelen van metering is echter dat als we eenmaal de afname per outlet weten, we ook aan de slag kunnen met bijvoorbeeld ‘load balancing’ om de energievoorziening naar de verschillende outlets en bijvoorbeeld racks beter op elkaar af te stemmen. Er ontstaan daarmee dus ook mogelijkheden om aan ‘energy provisioning’ te doen. Daarbij is het uiteraard echter wel zaak dat we een goed inzicht hebben in de totale energie-infrastructuur van het datacenter.

Cruciaal hulpmiddel

Het monitoren van branch circuits – zeg maar: aftakkasten – is hierbij een cruciaal hulpmiddel. Een oplossing voor Branch Circuit Monitoring (BCM) wordt veelal geïntegreerd met de Power Distribution Units (PDU) die dienst doen als main power panel of als remote power panel (RPP). Het is echter ook mogelijk om in bestaande situaties het BCM-systeem met de reeds aanwezige PDU’s en RPP’s te integreren. Zonder dat dit overigens tijdens installatie c.q. integratie tot downtime behoeft te leiden.

Gedetailleerde informatie

Hierbij wordt op iedere stroomkringonderbreker van de PDU of RPP een omvormer (current transformer ofwel CT) geplaatst. Hierdoor kan het stroomverbruik in real-time worden uitgelezen. Deze data wordt vervolgens doorgestuurd naar een centraal managementsysteem (BMS/DCIM). Sommige BCM-systemen kunnen de stroomafname meten op de driefase-aansluiting en maximaal 96 aftakkingen per paneel.

Geavanceerdere systemen kunnen echter meer. Zo meten deze bijvoorbeeld ook voltages, kVA’s en kWh’s per aftakking. Met name in datacenters waar het van groot belang is om gedetailleerde gebruiksinformatie te verzamelen om kosten te kunnen doorbelasten aan klanten is dit een belangrijk voordeel.

Voordelen van retrofit

Bij nieuwbouw ligt het voor de hand om in het ontwerp direct te kiezen voor het toepassen van BCM. In veel bestaande situaties is het de vraag wat beter is: vervangen van de bestaande infrastructuur of aanpassen?

Bij het gebruik van solid-core CTs is er weinig flexibiliteit. Deze worden doorgaans ingezet tijdens de opbouw van een stroomdistributiepaneel en zijn niet schaalbaar. Er moet op voorhand besloten worden hoeveel lijnen en met welk Amperage er gemeten moet worden. Stroomkabels moet door de ‘ring’ van de solid-core CT gevoerd worden, bij retrofitten zouden dus kabels losgemaakt moeten worden in het distributiepaneel om installatie überhaupt mogelijk te maken. Het voordeel van deze CTs ten opzichte van split-core CTs is dat ze kleiner zijn en zodoende gemakkelijker te plaatsen zijn.

De door Raritan aangeboden split-core CTs kunnen zonder risico geïnstalleerd worden in een paneel wat al onder spanning staat. Daar deze voorzien zijn van de nodige kabellengte, is de klant flexibel met betrekking tot de plaatsing van de CT; ook in overvol distributie paneel is er altijd wel een plek te vinden voor een CT. Split-core is zodoende aanzienlijk goedkoper te installeren dan een solid-core oplossing.

+/- 1% is niet altijd +/- 1%

Een belangrijk voordeel van het gebruik van een BCM-oplossing is het feit dat de nauwkeurigheid van meten veelal voldoende is om de gegenereerde informatie direct in een factuur voor een klant toe te passen. Daarbij claimen veel fabrikanten van BCM’s dat zij plus of min 1% nauwkeurig meten, net als bijvoorbeeld een energiemaatschappij dit doet.

Daar moet echter wel een kanttekening bij worden geplaatst. Die plus of min 1% verwijst veelal naar de nauwkeurigheid van de power-meter zelf. Het zegt dus niets over het meten van het energieverbruik als we de totale power-infrastructuur hierbij in ogenschouw nemen. Zodra CT-kabels worden toegepast, zakt bij veel BCM-oplossingen de nauwkeurigheid van meten namelijk aanzienlijk.

Het is dan ook van cruciaal belang om zeker te weten dat de geclaimde nauwkeurigheid van meten betrekking heeft op de gehele BCM-oplossing en waarin dus ook de CT’s zijn meegenomen. Een BCM met een meetnauwkeurigheid van plus of min 1% is dus heel iets anders dan een power-meter met een nauwkeurigheid van plus of min 1%. Zeker voor datacenter managers die energiekosten doorbelasten aan klanten is het dus belangrijk de juiste keuze te maken. Namelijk: voor een BCM met een nauwkeurigheid van plus of min 1%.

Waar op letten bij het selectieproces?

Er zijn tal van systemen voor Branch Circuit Monitoring (BCM) op de markt. Waar moeten we nu op letten bij het kiezen van de juiste oplossing?

  • Eenvoudige bedrading waarbij gebruik wordt gemaakt van multi-conductor kabel in plaats van meerdere paren van CT-kabels
  • De beschikbaarheid van meerdere omkastingen
  • Autocorrectie voor de oriëntatie van CT-kabels zodat het maken van fouten wordt voorkomen
  • Vergrendelbare connectoren voor foutvrije en betrouwbare verbindingen
  • Real-time display voor het weergeven van informatie over stromen en fases waardoor een correcte installatie kan worden bevestigd
  • Snelle configuratie via een USB-stick doordat alle instellingen vooraf op deze stick zijn geladen
  • Vastleggen van data zodat deze snel en eenvoudig kan worden geanalyseerd

Waarom real-time BCM goedkoper is

Een modern real-time systeem voor Branch Circuit Monitoring levert in veel gevallen een beduidend lagere Total Cost of Ownership (TCO) op dan traditionele manieren van werken. De vraag is waarom dit zo is:

  • We kunnen vele tientallen (tot wel 70) stroommeters met één controller beheren
  • Een goede BCM-oplossing ondersteunt protocollen als TCP/IP, Modbus en SNMP (V1, 2 en 3) voor eenvoudig integratie
  • Veel moderne BCM-systemen komen standaard met ingebouwde redundantie, zodat alle modules naar behoren functioneren zolang er minimaal één stroommeter van voeding is voorzien
  • Een goede BCM is ook toegankelijk via wifi
  • Moderne BCM-oplossingen kennen een zeer hoge densiteit – tot 96 aftakkingen
  • Veel Branch Circuit Monitoring-oplossingen maken het mogelijk analyses te maken van het energiegebruik, zodat hier geen aparte oplossingen voor nodig zijn of dit handmatig moet gebeuren
  • Sommige BCM’s bieden mogelijkheden voor het alloceren van de met het energiegebruik gepaard gaande kosten

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *