Volant d'inertie : 190 kW sans plomb !

Emerson - Liebert FS - onduleur - volant d'inertie

Les centres informatiques reposent tous sur des tonnes de batteries au plomb chargées de prendre le relais en cas de coupure de courant. Ces onduleurs assurent la relève en attendant que la grosse artillerie - groupe électrogènes - prenne la relève.

Economique, cette approche est malheureusement très polluante. Les batteries contiennent en effet du plomb et de l’acide. Les spécialistes de l’alimentation électrique des datacenters planchent donc sur d’autres technologies, les piles à hydrogène et les volants d’inertie notamment.

Comme leur nom l’indique, les volants d’inertie sont de grandes roues qui tournent pour emmagasiner de l’énergie cinétique. Le stockage de l’énergie s’effectue grâce au poids de la roue. Cette approche existe depuis longtemps, mais son rendement était, jusqu’à présent, trop mauvais pour qu’on l’utilise dans un centre informatique. Les principaux handicap était le poids du volant et sa vitesse de rotation trop lente pour fournir assez de puissance.

En quelques années, des acteurs tels que Pentadyne Power (distribué par Socomec), APC (distribué par Caterpillar), et Emerson ont fait des progrès considérables.

Le Pentadyne VSS+dc de Pentadyne Power fournit 190 kW pendant 10 secondes à un voltage continu compris entre 350 et 850 Vdc. Il faut environ 15 secondes pour recharger l’accumulateur cinétique, c’est à dire amener la roue de 590 kg à une vitesse comprise entre 25.000 et 60.000 tours par minutes.

APC a été choisi par l’hébergeur InternetFR pour trois datacenters d’une puissance de 110, 256 et 400 kW. La minute de répit fournie par son onduleur à volant d’inertie suffit à démarrer les groupes électrogènes et les volants d’inertie nettoie parfaitement signaux parasites du courant issu du réseau EDF. Ce courant de meilleure qualité préserve la durée de vie des serveurs. Lire le témoignage d’InternetFR sur Indexel.net. L’hébergeur teste également une pile à combustible dans le même esprit.

Emerson propose de son côté le Liebert FS. Cet onduleur est conçu pour jouer l’interface entre les serveurs et des onduleurs à plus forte capacité (de 20 kVA à 1 MVA) ou des groupes électrogènes rapides à démarrer. Le Liebert FS ne délivre en effet que 190 kW maximum pendant 10 secondes, soit l’a moitié de la capacité d’une batterie au plomb. Ce modèle tourne presque 10 fois plus vite que son prédécesseur (52.000 tours/minute contre 7.200 tours/minute) et l’échauffement est 12 fois inférieur limitant d’autant l’usure et les besoins de refroidissement. Certaines pièces du volant ne doivent plus être changées que tous les 6 ans au lieu de tout les deux ans. Le modèle de base coûte environ 45.000 euros.

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Sources :
merci à Thierry pour l’info relevée sur le stand Socomec du salon SIREME.
http://www.indexel.net/1_6_5313__3_/7/28/1/Volant_d_inertie_et_pile_a_co…


Commentaires

Comparativement au plomb cela est un net progrès. Cependant cela reste un système lourd et encombrant.
Il est étonnant que dans ce cas on ne puisse pas utiliser un système à air comprimé. Peut être y-a t’il des contraintes techniques ?
A noter que les récentes recherches sur les “super-condensateur” peuvent s’avérer prometteuse sur l’avenir.

http://le-regime-minceur.eu

poursan (non vérifié) le 02/12/2008

super matos mais son utilisation dans un data centre est plutot borderline. 10 secondes de répit, c’est terriblement short. même en couplant plusieurs appareils pour rallonger la sauce, on arrive péniblement à 1 minute de répit, faut oser !

il faut quand même remettre les choses à leur place, à quoi sert d’avoir un data centre “vert” si c’est pour démolir totalement ou presque la sécurisation apportée par onduleurs+ batteries. perso, j’y crois très moyen.

sauf erreur, les volants d’inertie ne nettoient pas les signaux parasites. (les onduleurs éventuellement) D’ailleurs d’un point de vue physique, ça pourrait même être le contraire. y a un mélange là ou un pipeau commercial.

s’agissant du prix, à 45 k€ les 190 kW, je ne suis pas sûr de bien saisir : InternetFR aurait acheté 12 ou 13 volants d’inertie (pour tenir une minute à 400 kW). ça ferait une facture de plus de 500 k€. Euh, comment dire … j’y crois pas une seule seconde.
il parait aussi que les machins en question durent 20 ans, à 52 000 tours par minute, c’est optimiste. quelqu’un veut parier là dessus ?

je comprends bien que c’est plus intéressant de vendre des boites à 45 k€ plutôt que des batteries mais là quand même c’est top délire.

noway (non vérifié) le 02/12/2008

le flywheel est assez innovant, mais il semble que sur ce type de machine il est possible de faire de nombreux cycles de charges décharges. ce qui en fait un système plutôt bon pour filtrer les parasites ou les impacts de charge.
Avec un groupe on peut prendre la charge en 15s sans batteries et tenir des heures si nécessaire en plus pas de clim, pas besoin de local dédié pour les batteries. Et sur le site SOCOMEC, on peut voir que c’est 10s minimum à pleine charge.

Anonyme (non vérifié) le 11/12/2008

En complément, l’air comprimé c’est max 50kW

ANONYME (non vérifié) le 11/12/2008

ouais, ‘fin bon prendre la charge en moins de 15s avec un groupe c’est faisable mais est-ce que c’est garanti à chaque manoeuvre ou est-ce que des fois, ça va pas être un peu plus long…
Par ailleurs, s’il y a plusieurs groupes en parallèle, il faut démarrer et synchroniser, les secondes défilent vite quand on entend les onduleurs faire coin-coin et réclamer une source d’énergie avant fin d’autonomie.

Quant aux 10s mini à pleine charge, on peut voir aussi toujours sur le site socomec que c’est guère plus de 12 sec sur le schéma là :
http://www.socomec.fr/webdav/site/Socomec/shared/UPS/flywheel/vss_003_c_…
Sur la doc PDF en français toujours sur le site socomec, on peut lire la puissance unitaire : jusqu’à 190 kW/10 secondes. En toutes lettres et chiffres. Je comprends plutot que c’est maximum 10 secondes qu’il faut lire.

Donc même avec un groupe qui prend la charge en 15 secondes, un flyweel socomec ne suffira pas, il en faudra 2, des volants d’inertie.

noway (non vérifié) le 14/12/2008

un détail amusant, le flyweel socomec pèse 590 kg pour 190 kW pendant 10 sec. Ces 2 grandeurs ressemblent à une quantité d’énergie.
Interro surprise, épreuve théorique : combien de kg de batterie faut-il pour disposer de la même énergie ?
avec wikipedia qui dit 30 Wh/kg pour la bonne vieille batterie

c’est juste pour se marrer. ça pèse un volant d’inertie quand même …

noway (non vérifié) le 14/12/2008

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