فناوری خورشیدی راندمان را در مراکز داده سبز افزایش می‌دهد

آینده‌ای را تصور کنید که در آن مراکز داده دیگر به شبکه‌های برق پرمصرف متکی نیستند، بلکه با انرژی پاک برداشت شده از نور خورشید کار می‌کنند. این چشم‌انداز از طریق راه‌حل‌های نوآورانه شارژ خورشیدی برای باتری‌های رک سرور در حال تبدیل شدن به واقعیت است و اکوسیستم‌های فناوری اطلاعات پایدار را ایجاد می‌کند. این مقاله پیکربندی‌های بهینه پنل‌های خورشیدی را برای شارژ کارآمد سیستم‌های باتری لیتیومی 48 ولت 100 آمپر ساعتی بررسی می‌کند و به کسب‌وکارها امکان می‌دهد مراکز داده سبزتر و کم‌مصرف‌تری ایجاد کنند.

با افزایش هزینه‌های عملیاتی و فشارهای زیست‌محیطی، راه‌حل‌های انرژی پایدار برای مراکز داده ضروری شده‌اند. انرژی خورشیدی جایگزینی مناسب برای وابستگی سنتی به شبکه برق ارائه می‌دهد و نور خورشید را به برق تبدیل می‌کند تا باتری‌های رک سرور را شارژ کند. این رویکرد نه تنها هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد، بلکه انتشار کربن را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و در عین حال اعتبار زیست‌محیطی شرکت را افزایش می‌دهد.

اساس شارژ خورشیدی برای باتری‌های 48 ولتی، ساخت یک آرایه فتوولتائیک است که ولتاژ کافی تولید می‌کند. این امر مستلزم اتصال چندین پنل خورشیدی به صورت سری برای ایجاد منبع تغذیه‌ای است که از ولتاژ باتری فراتر رود. برای سیستم‌های 48 ولتی، خروجی آرایه ایده‌آل باید بین 60 تا 90 ولت DC باشد. این امر را می‌توان با انتخاب پنل‌های مناسب (معمولاً واحدهای 250 وات یا 300 وات) و پیکربندی آن‌ها به صورت سری به دست آورد.

تنها ولتاژ کافی نیست - خروجی توان آرایه خورشیدی سرعت شارژ را تعیین می‌کند. تطبیق توان مناسب، شارژ مجدد باتری‌ها را در بازه‌های زمانی عملی تضمین می‌کند. فرآیند محاسبه شامل موارد زیر است:

• تعیین وات ساعت باتری: ولتاژ را در ظرفیت ضرب کنید (48 ولت × 100 آمپر ساعت = 4800 وات ساعت)
• تعیین زمان شارژ هدف: معمولاً 4-6 ساعت بر اساس در دسترس بودن نور خورشید
• محاسبه وات مصرفی خورشیدی مورد نیاز: وات ساعت را بر زمان شارژ مورد نظر تقسیم کنید (4800 وات ساعت / 4 ساعت = 1200 وات)
• در نظر گرفتن تلفات راندمان: 20-30٪ سربار اضافه کنید (1200 وات + 30٪ = ~1560 وات)

این امر دو پیکربندی عملی را به همراه دارد:

• گزینه 1: پنج پنل خورشیدی 300 واتی (1500 وات کل)
• گزینه 2: شش پنل خورشیدی 250 واتی (1500 وات کل)

عوامل حیاتی متعددی عملکرد سیستم شارژ خورشیدی را افزایش می‌دهند:

• کنترل‌کننده‌های شارژ MPPT: این تنظیم‌کننده‌های پیشرفته با ردیابی مداوم نقاط توان بهینه، راندمان را 10-30٪ نسبت به مدل‌های PWM پایه افزایش می‌دهند
• جهت‌گیری پنل: آرایه‌های رو به جنوب که در زوایای منطبق با عرض جغرافیایی محلی قرار دارند، حداکثر نور خورشید را جذب می‌کنند
• سیم‌کشی سری: پیکربندی‌های ولتاژ بالاتر جریان را به حداقل می‌رسانند و تلفات خط را کاهش می‌دهند
• کابل‌کشی مناسب: سیم‌کشی با درجه خورشیدی و اتصالات ضدآب از اضافه بار و خوردگی جلوگیری می‌کند
• دستگاه‌های حفاظتی: فیوزها، کلیدهای مدار و محافظ‌های نوسان، در برابر خطاهای الکتریکی محافظت می‌کنند

آرایه‌های خورشیدی که به درستی پیکربندی شده‌اند، همراه با فناوری شارژ پیشرفته، راه‌حل‌های برق قابل اعتمادی را برای سیستم‌های باتری مراکز داده ارائه می‌دهند. این رویکرد هم هزینه‌های عملیاتی و هم ردپای کربن را کاهش می‌دهد و به زیرساخت‌های فناوری اطلاعات پایدار کمک می‌کند. با پیشرفت فناوری خورشیدی و کاهش هزینه‌ها، سیستم‌های فتوولتائیک نقش‌های فزاینده‌ای حیاتی در عملیات مراکز داده ایفا خواهند کرد.

شرکت‌های بزرگ فناوری در حال حاضر راه‌حل‌های خورشیدی را اتخاذ می‌کنند، یا مزارع خورشیدی اختصاصی برای مراکز داده جدید می‌سازند یا تأسیسات موجود را با آرایه‌های روی پشت بام بازسازی می‌کنند. این تأسیسات به عنوان منابع برق پشتیبان و ابزارهای مدیریت تقاضای اوج، اهداف دوگانه‌ای را دنبال می‌کنند و ارتباط فزاینده فناوری خورشیدی را در عملیات مراکز داده نشان می‌دهند.

در حالی که امیدوارکننده است، مراکز داده خورشیدی با موانعی از جمله تولید متناوب که نیاز به ذخیره‌سازی انرژی قوی دارد و هزینه‌های سرمایه‌گذاری اولیه قابل توجهی مواجه هستند. با این حال، پیشرفت‌های تکنولوژیکی مداوم در راندمان فتوولتائیک و ذخیره‌سازی باتری همچنان به افزایش قابلیت دوام کمک می‌کند و انرژی خورشیدی را به عنوان سنگ بنای طراحی مراکز داده پایدار آینده قرار می‌دهد.