Atti del convegno E3-DAY Chloride che si è tenuto a Milano, il 16 febbraio 2010.

2. Dario di Santo
FIRE – Federazione Italiana per l’uso Razionale dell’Energia
L’IMPORTANZA DELLA POWER QUALITY

3. Cos’è la FIRE
La Federazione Italiana per l’uso Razionale dell’Energia è un’associazione tecnico-
scientifica che promuove per statuto l’efficienza energetica in tutte le sue forme.
Oltre alle attività rivolte agli oltre 500 soci, la FIRE opera su incarico del Ministero
dello Sviluppo Economico per gestire le nomine e promuovere il ruolo degli energy
manager nominati ai sensi della Legge 10/91.
La Federazione collabora con le Istituzioni, la Pubblica Amministrazione e varie
Associazioni per diffondere l’uso efficiente dell’energia ed opera a rete con gli
operatori di settore e gli utenti finali per individuare e rimuovere le barriere di
mercato e per promuovere buone pratiche.
www.fire-italia.org www.secem.eu www.e-quem.enea.it

4. La qualità nelle forniture di energia elettrica
La power quality
L’energia elettrica è un vettore che ha conquistato sempre più spazio
negli usi finali di energia grazie alle sue doti che lo rendono facile da
L’indagine FIRE produrre, trasportare e convertire in altre forme di energia e lavoro.
I risultati
Per poter fruire dell’elettricità
I temi caldi
è necessario che la sua
fornitura sia caratterizzata da:
Per approfondire
stabilità drispondenza alle
esigenze dell’utente;
continuità;
i tensione e frequenza;
sicurezza nell’utilizzo.
La FIRE decise di
lanciare un’indagine nel
www.fire-italia.org 2000 sulla qualità
percepita dell’energia
elettrica, ritenendo il
tema delicato in un
mercato in fase di
liberalizzazione. 4

5. L’indagine della FIRE del 2000
L’indagine svolta fu qualitativa, con quesiti volti a comprendere la sensibilità
La power quality degli energy manager al fenomeno, la consistenza percepita del problema, la
disponibilità ad investire per ridurlo e proteggersi dai disturbi.
L’indagine FIRE
I risultati
Al questionario hanno risposto
I temi caldi oltre 600 soggetti, ossia oltre il
20% dei nominati ai sensi
Per approfondire
dell’articolo 19 della Legge
10/91.
L’indagine fu seguita ad
inizio 2001 da un
questionario di
approfondimento, volto
a quantificare i
fenomeni, che ottenne
un numero di risposte
nettamente inferiore.
5

6. I risultati dell’indagine
Una sintesi degli esiti dell’indagine.
La power quality
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
6

7. I risultati dell’indagine
Una sintesi degli esiti dell’indagine.
La power quality
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
Il 40% delle risposte si dichiarava interessato a contratti indicizzati alla power quality.
7

8. I risultati dell’indagine
L’indagine è stata seguita da una serie di iniziative, in particolare con uno studio
La power quality commissionato all’Università di Roma 3, che ha ulteriormente evidenziato
l’importanza della qualità percepita, e con una serie di azioni che hanno
L’indagine FIRE
confermato l’interesse degli utenti.
I risultati
Alcuni aspetti emersi nel corso delle attività:
I temi caldi
si avverte una scarsa attenzione alle problematiche collegate ai
Per approfondire disturbi transitori e della forma d’onda nella progettazione e
nell’esercizio delle linee interne di utenza;
gli utenti più sensibili ai disturbi hanno provveduto a dotarsi di
sistemi di protezione, spesso costosi;
l’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas ha affrontato da tempo e
con buoni risultati il tema delle interruzioni, mentre risulta più difficile
entrare nel merito dei disturbi transitori;
le iniziative rivolte ai contratti indicizzati sulla power quality non
hanno forse goduto della giusta attenzione;
molti utenti lamentano danni subiti in seguito a disturbi di rete, ma
non sono in grado di rivalersi sul gestore di rete;
il ruolo della misura diventa determinante per affrontare con
maggiore dettaglio e precisione il problema.
8

9. Buoni e cattivi
Un aspetto che rende particolare il tema della qualità della tensione è che non
La power quality è scontato chi sia il colpevole dei disturbi.
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
Un guasto su un’utenza o su una rete, così come un disturbo causato
da un’apparecchiatura che alteri il segnale elettrico, si propaga alle
utenze vicine e alle linee collegate attraverso le cabine di
trasformazione.
9

10. Conclusioni
Una scarsa qualità della tensione incide negativamente sulle apparecchiature.
Si diffondono apparecchi sensibili ai disturbi transitori e contemporaneamente
La power quality
dispositivi che contribuiscono al problema.
L’indagine FIRE
I risultati La figura a fianco mostra i
campi di suscettibilità ai
I temi caldi disturbi transitori di controllori
di processo, PLC e PC, ossia
Per approfondire dispositivi che controllano una
parte sempre più ampia dei
dispositivi usati dall’uomo.
La possibilità di
introdurre normative più
stringenti sui disturbi
transitori, così come
contratti indicizzati alla
qualità dipende dunque
dalla capacità di
misurare e attribuire le
responsabilità.
10

11. Una normativa in evoluzione
La power quality L’Autorità ha introdotto fin dall’avvio del mercato libero una serie di regole
volte a migliorare gli aspetti legati alla qualità commerciale e alla continuità
L’indagine FIRE della tensione. I riferimenti principali in vigore sono i seguenti.
I risultati
Qualità della tensione (power quality)
I temi caldi
delibera 333/07: disciplina gli standard di miglioramento del
Per approfondire servizio per i distributori per durata e numero di interruzioni (delibera
168/08), gli indennizzi automatici per i clienti in caso di interruzioni
superiori al numero previsto (a livello individuale per i clienti MT con
impianti adeguati);
delibera 341/07: determina gli standard di qualità per la rete di
trasmissione di Terna (AT e AAT) riferiti alle disalimentazioni
complessive e per cliente.
Qualità commerciale
• delibera 333/07: disciplina gli standard relativi alla qualità
commerciale per le aziende distributrici;
• delibera 164/08: individua le condizioni per migliorare i servizi di
vendita alla luce della completa liberalizzazione del mercato.
11

12. Gli effetti della regolazione
La power quality
Alcuni dati forniti dall’AEEG.
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
12

13. Gli effetti della regolazione
La power quality
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
13

14. Gli effetti della regolazione
La power quality
L’indagine FIRE
I risultati
I temi caldi
Per approfondire
14

15. Per approfondimenti
La power quality
L’indagine FIRE Alcuni siti web utili:
I risultati
http://www.fire-italia.org/qualita.asp
I temi caldi
http://www.autorita.energia.it/consumatori
Per approfondire
http://www.lpqi.org
http://powerquality.ricercadisistema.it
15

16. Marco Pandini
Efficienza energetica nei data center del mondo finanziario

17. Premessa
Il data center per un’azienda del mondo finanziario rappresenta sempre di più
l’asset fondamentale, da cui dipende la corretta funzionalità dell’intera struttura
per la gestione del business.
La funzionalità e l’affidabilità del Data Center è strettamente correlata alle
seguenti tematiche:
Progettazione Efficienza Energetica Manutenzione
1

18. Visione olistica dei Data Center
 Data Center = entità IT  errore
 Visione olistica: Data Center è composto da 2 componenti
 Building, Site & Facility
 Information Technology
Visione  Tra le due componenti esiste un evidente problema di comunicazione: il linguaggio
utilizzato dagli specialisti non è lo stesso
 È necessario prevedere una figura/processo che consenta l’integrazione delle due
componenti e dove possibile preveda a supporto un unico strumento di supervisione
in grado di integrare i sistemi di supervisione degli edifici (BMS – Building
Management System) e i sistemi di supervisione propri dell’IT
2

19. Visione olistica dei Data Center
Specialisti
(impiantisti, geometri,..) Sistema di
supervisione e
Building monitoraggio
Site & Facility Driver Unità Misura
Monitor
Spazio m2
DATA CENTER
Peso kg/m2
Coordinamento
e integrazione Power KW (KW/m2)
Information
Technology
Specialisti
(sistemisti, sviluppatori,..)
3

20. Densità di potenza
 La presenza di piattaforme eterogenee nella stessa sala impone di abbandonare il
concetto di spazio nella predisposizione delle sale tecnologiche a favore di quello di
densità di potenza (kw/m2)
 In funzione del valore di densità di potenza si distinguono 3 tipologie di zone
 Low Density Zone 0,8 – 1,5 KW/m2
 Medium Density Zone 1,5 – 4 KW/m2
Densità di  High Density Zone 4 – 25 KW/m2
potenza
 Per risparmiare potenza (potenza N-IT) è fondamentale non mescolare l’aria calda
(espulsa dai dispositivi hardware) e quella fredda fornita dai sistemi di raffreddamento
(migliorare l’efficienza del cooling)
 Le tre zone si differenziano oltre che per la densità di potenza richiesta anche per il
volume d’aria necessario al raffreddamento; le eventuali pareti che separano le
diverse zone possono essere mobili (l’impianto antincendio deve essere
correttamente strutturato) in modo da consentire una certa flessibilità.
4

21. Densità di potenza
SMDC
Low Density Zone Medium Density Zone High Density Zone
5

22. Sistemi di Cooling
Aria H2O
 Il limite massimo di temperatura per un Data Center è Data Cooling
pari a 55°C
Center
 La latenza termica ha una crescita esponenziale
 18°C  55°C 10 ore
Information Aria
 20°C  55°C 4 ore Technology
 22°C  55°C 1 ore
 24°C  55°C ≈ 5 minuti
 La ridondanza degli impianti di raffreddamento/cooling per mantenere la
Cooling
temperatura media bassa del D.C. ha un impatto negativo sul consumo di energia
(power) e sulla sostenibilità
 I sistemi di cooling ad aria richiedono dei dispositivi di exchanger (scambiatori)
molto ingombranti che vanno ad incidere sulla variabile spazio e sulla variabile
potenza (heat extractors)
 Il raffreddamento a liquido (acqua, olio, azoto liquido) è obbligatorio per
migliorare l’efficienza e ridurre i consumi  la prossima generazione di chip
potrebbe prevedere il raffreddamento a liquido direttamente sul chip
6

23. Criteri costruttivi
Cablaggio  Le pareti devono svilupparsi da soletta a soletta per evitare
dispersioni (Data Center isolati termicamente dalle strutture
2,5 – 3,5 m
circostanti)
 Il pavimento sopraelevato deve essere alto 90 cm in modo da
ospitare le tubature dell’acqua per il raffreddamento e, separate,
le linee di alta tensione (strong power)
Strong
Power
 L’altezza della stanza variabile fra 2,5 m e 3,5 m
90 cm
Acqua
 Il cablaggio deve essere alloggiato in alto
7

24. 8

25. Energia e sostenibilità
 Secondo uno studio di Gartner nel 2030, a livello di pianeta, non ci sarà
abbastanza energia per soddisfare tutte le esigenze. A Londra già a partire dal
2012 non sarà possibile attivare un D.C. nella city per mancanza di energia (lo
spostamento in periferia/interland non è possibile a causa della latenza introdotta
dal geografico, ritardo che non è tollerabile per applicazioni di trading).
 Il tema dell’energia impone di cambiare prospettiva e fare reverse engineering
Pianeta  Nazione  Città  Sito di D.C.
 Il risparmio energetico e la sostenibilità diventano temi fondamentali anche in
riferimento ai Data Center
 L’aspetto energetico assume ancora più importanza in considerazione del fatto
Energia e
che
Sostenibilità
 la costruzione (building) di un Data Center richiede circa 24 mesi
 La vita media di un Data Center è stimata in 15 – 25 anni
Consumo energia
1 Scalabilità
N-IT
Delta da
IT ridurre 2 Flessibilità
e riconvertire
in IT power
3 Modularità
Tempo
9

26. Indice di efficienza energetica
 L’indice per valutare l’utilizzo della potenza elettrica è il PUE Power Usage
Effectiveness definito come
 2,1 ≤ PUE ≤ 2,6 (mediamente).
 PUE Target = 1,5 (Google è a 1,19)
 Per ridurre il PUE si agisce su
PUE  Sistema di raffreddamento (Cooling)/CRAC (cooling vicino al dispositivo IT,
H2O,aria fredda /aria calda)
 UPS
 Ridondanza (= spreco, da rivedere alla luce del Green IT e della sostenibilità)
 Virtualizzazione
 È necessario focalizzare l’attenzione sull’energia Non-IT e cercare di convertirla in
energia IT
 Fra le perdite di energie si annoverano anche le continue trasformazioni AC-DC. Le
macchine del futuro potrebbero “tornare a funzionare” a corrente continua.
10

27. Ridondanza Power (IT / N-IT)
G.E. DATA CENTER
LINEA 1 M.T.
LINEA 2 M.T.
U.P.S COMMUTATORE
CABINA STATICO
M.T.
POWER N-IT
RAMO 2
TRASFORMATORI
POWER IT
RAMO 1
POWER N-IT
Q.E. B. T.
COMMUTATORE
STATICO
U.P.S.
G.E.
11

28. 12

29. Manutenzione
L’utilizzo dei gruppi di continuità e dei sistemi di accumulo dell’energia di
riserva è imprescindibile per la Business Continuity Operation di un Data
Center. La manutenzione preventiva specialistica è fondamentale per
l’efficienza dei sistemi di continuità assoluta.
Gli strumenti di supporto al servizio di manutenzione preventiva sono:
Sistema di Presidio tecnico
Pianificazione e audit
Supervisione specialistico
13

30. 14

31. Roberto Viarengo
Rai – Radiotelevisione Italiana
QUALITÀ E CONTINUITÀ DEL SERVIZIO ELETTRICO
NEL SETTORE DEI MEDIA

32. QUALITA` E CONTINUITA` DEL SERVIZIO ELETTRICO
NEL SETTORE DEI MEDIA
Prima parte: Energia
Seconda parte: Qualità e continuità

33. Presenza Rai sul territorio Nazionale
La Rai in numeri energetici
Punti di prelievo Energia elettrica e Gas:
• 2 Direzioni generali;
• 4 Centri di Produzione TV;
• 1 Centro di produzione RF;
• 17 Sedi Regionali.
TOTALE ENERGIA
• Energia elettrica = 121 GWh/anno
• Gas naturale = 6 Mm3/anno

34. Ripartizione energia per tipologia di insediamenti aziendali
19%
Centri di produzione
8% Direzioni generali
Centri regionali
73%

35. Energia prelevata da tutti gli insediamenti Rai
RM CPTV Saxa
35.000 SEDI REGIONALI
RM CPTV Teulada
30.000 MI CPTV
TO CPTV
25.000
NA CPTV
20.000 RM CPTV Dear
RM DG
15.000 RM CPRF
TO DG
10.000 RM CPTV Salaria 1031
RM CPTV Salaria 1041
5.000
0
MWh

36. Grafico prelievi – Insediamento uso “uffici” (profilo P=61% - OP=39%)

37. Grafico prelievi – Insediamento uso Produzione TV (profilo P=39% - OP=61%)

38. EFFICIENZA ENERGETICA - SOLUZIONI IMPIANTISTICHE
Energia elettrica
• Illuminazione: corpi illuminanti con alimentatori elettronici ad alto
indice di efficienza energetica;
• FM: motori elettrici e variatori di velocità ad alta efficienza.
• Gruppi Frigoriferi associati a vasche di accumulo e banche del
ghiaccio.
Gas
• Centrali termiche dotate di generatori ad alto rendimento o a
condensazione.

39. QUALITÀ E CONTINUITÀ DEL SERVIZIO ELETTRICO
• Sistemistica (flessibilità impiantistica);
• Affidabilità dei singoli componenti;
• Esercizio e Manutenzione.

40. Cabina Elettrica
Schema elettrico generale (“base”)

41. Cabina Elettrica
Schema elettrico generale (sistema doppia sbarra)
Cabina A Cabina B

42. Schema a blocchi della distribuzione elettrica per le utenze tecniche
SCHEMA A BLOCCHI DELLA DISTRIBUZIONE ELETTRICA PER LE UTENZE TECNICHE
CABINA ELETTRICA
O SOTTOCABINA
ZONA STUDIO TV
Q.E. Luci Q.E. Sala Q.E. Controllo
Q.E. Regia TV
Ripresa TV Apparati TV Centrale TV

43. Complesso regia TV (“Tipo”)

44. Esempio regia TV - Rai

45. Quadro sala apparati (Tipo)

46. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Nuova tecnologia degli apparati tecnici per i trattamento dei
segnali audio/video (dai precedenti sistemi analogici ad i più recenti
digitali):
• notevoli vantaggi per la semplicità di elaborazione e gestione delle
immagini, suono, dati, ecc;
• implicazioni per la qualità e la continuità dell’alimentazione elettrica
(subite e causate).
Apparati digitali con velocità di lettura e scrittura nelle memorie dei
processori dell’ordine dei GHz non accettano (pena l’inesattezza dei
dati trattati, il reset del sistema o nei casi più estremi il guasto
dell’apparato) una rete fuori parametri neanche per pochi millisecondi
(>5ms).
Una brevissima indisponibilità della rete elettrica di alimentazione, può
comportare tempi di ripristino del servizio finale molto lunghi a causa
della perdita di stato del sistema.

47. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Per generare le tensioni in corrente continua necessarie agli
apparati digitali, si utilizzano alimentatori piccoli, affidabili ed
efficienti di tipo switching ad alta frequenza

48. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Caratteristica di assorbimento degli alimentatori switching (corrente ad impulsi
della durata di circa 2,3 ms in prossimità del picco di tensione a 230V – 50Hz).

50. I PROBLEMI DEL SISTEMA
L’illuminazione scenica degli studi televisivi rappresenta anch’essa
un carico non lineare in quanto utilizza dimmer di controllo della
tensione di fase per la regolazione del flusso luminoso.
Parzializzando l’illuminazione si produce una distorsione in corrente
che raggiunge il suo valore massimo per una parzializzazione di
circa il 45%-50%.
CORRENTE PARZIALIZZATA AL 50% DA UN DIMMER LUCI

51. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Come evidenziato tutto concorre alla distorsione della corrente di
impiego nelle linee di alimentazione.
Dovendo realizzare un impianto elettrico per alimentare tali carichi ci
si trova quindi ad affrontare i seguenti problemi:
• Notevoli correnti di contenuto armonico nelle tre fasi (in particolare
le correnti di terzo ordine e le multiple dispari si sommano nel neutro
in quanto omopolari).
• Campo elettromagnetico indotto dalle alte frequenze che può
interferire con i segnali.
• Distorsione della tensione al carico.
• Aumento generalizzato delle perdite di energia e quindi una minore
efficienza energetica dell’impianto nel suo complesso.

52. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Conseguenze:
• Possibile malfunzionamento degli apparati tecnici a causa della
distorsione della tensione di ingresso agli alimentatori.
• Sovradimensionamento di tutte le apparecchiature elettriche.
• Sovradimensionamento dei cavi elettrici (primo fra tutti il conduttore
di neutro nei sistemi trifase a neutro distribuito).
• Malfunzionamento degli apparecchi di protezione (azionamenti
intempestivi di interruttori, relè, fusibili ecc.).
• Vibrazioni meccaniche.

53. I PROBLEMI DEL SISTEMA
Necessità di realizzare un sistema di distribuzione elettrica più
evoluto che tenga conto delle mutate esigenze in termini di
alimentazione delle apparecchiature elettroniche (no-break) e della
necessità di valutare e limitare gli effetti del comportamento non
lineare del carico elettronico (il solo sovradimensionamento dei
componenti dell’impianto non è più sufficiente).

54. Sorgente Preferenziale Sorgente di Riserva
Sorgente di Riserva
Sorgente preferenziale
(da UPS) (da rete/G.E. o UPS2)
(da rete/G.E. o UPS2)
(da UPS)
SCHEMA ELETTRICO UNIFILARE
Quadro alimentazione Sala Apparati
compensatore
attivo di
armoniche
al pannello
allarmi
controllo
≈
inversione
energia
≈
≈
commutatore
Commutatore
statico
Statico
Alimentazione utenze tecniche
Alimentazione utenze tecniche

55. SCHEMA A BLOCCHI IMPIANTO LUCI SCENICHE

56. ESERCIZIO E MANUTENZIONE IMPIANTI
• L’esercizio degli impianti è affidato a personale Rai.
• La gestione degli impianti nei Centri di Produzione è centralmente
realizzata tramite sistemi di supervisione e controllo.

57. ESERCIZIO E MANUTENZIONE IMPIANTI
La manutenzione programmata e periodica
è affidata a Ditte qualificate.
Le procedure per la manutenzione
impiantistica sono elaborate da una
Struttura centrale che, recependo le
esigenze dei singoli Centri, predispone,
uniformandoli, i capitolati d’appalto.

58. Alessandro Nalbone
Paolo Mistroni
Chloride Italia
EFFICIENZA ENERGETICA E SOLUZIONI ECO-SOSTENIBILI

59. CSC - Chloride Support & Consulting
Da oltre 10 anni, consulenza progettuale e supporto
tecnico sempre al servizio del cliente
• Supporto ai progettisti
• Seminari e conferenze
• Visite presso i clienti e training tecnici
• Numero verde 800 065151
• Area web riservata
www.chlorideconsulting.com/csc.asp
• Rivista tecnica trimestrale CSC Paper

60. Il Gruppo Chloride
• Fondata nel 1891 nel Regno Unito
Total Sales
£million
• Quotata alla Borsa di Londra - FTSE 250
• Uffici e partner in oltre 100 paesi nel mondo
+30%
• 2300 dipendenti
• Numerosi premi e riconoscimenti
Azienda europea Leadership mondiale Leadership nel mercato
di UPS dell’anno nel settore industriale dei Data Centres

61. Punti di forza
Commutatori Statici Assistenza pre e post
UPS da 300 VA a 9600 kVA Telemonitoraggio LIFE.net
CROSS e ATS vendita con totale
copertura in Italia
Sistema di gestione Leadership nei Chloride Academy: Diffusione cultura tecnica
ambientale integrata conforme principali comitati training tecnici e (CSC) e organizzazione
a BS-EN ISO 9001:2000 normativi italiani ed formazione continua seminari e conferenze
e a EN ISO 14001:2004 internazionali
……

62. The Chloride Academy – Power to Learn
France
La Corporate University del Gruppo Chloride, vanta ad oggi:
India
• Headquarter a Castel Guelfo, Bologna;
• 9 Aree Training Accreditate nel mondo e 3 Aree Training in fase
di accreditamento (Shenzhen, Dubai, Mosca);
• 2 Main Trainers e 16 Local Trainers; Turkey
• Percorsi per tecnici Chloride e Business Partners nelle aree
tematiche: Pre-Sales, Sales, Post-Sales;
• Programmi di formazione unificati accessibili a tutti, in qualsiasi
Germany
momento e ovunque nel mondo;
• Training ad hoc per Clienti.
UK Italy Australia Singapore Spain
6

63. Servizio Post-Vendita
• Call Center 24/7/365
• LIFE.net (Telemetria bidirezionale)
• 29.000 visite di Assistenza in 1 anno,
di cui 14.750 preventive
• Interventi tecnici in loco entro 2, 4 e 8
ore dalla chiamata
• 75 addetti al servizio assistenza di cui
55 tecnici sul campo
• 15.500 UPS con contratto di
manutenzione

64. Servizi all’avanguardia
Analisi termografica
Misurazione delle proprietà elettriche e chimiche delle batterie
Manutenzione sui gruppi elettrogeni

65. L’evoluzione tecnologica
In uno scenario come quello attuale, quali sono le peculiarità che
deve possedere un UPS?
 Ottimizzazione delle prestazioni di ingresso (THDI % e PF in
ingresso)
 Aumento del rendimento AC/AC (rendimento complessivo in
funzionamento a doppia conversione)
 Ottimizzazione delle prestazioni di uscita (possibilità di
alimentare correttamente ogni tipo di carico, sia di tipo
induttivo che capacitivo)
……

66. Dal raddrizzatore esafase alle tre modalità di funzionamento.
L’evoluzione tecnologica dell’UPS
Doppia
Raddrizzatore Raddrizzatore
conversione a Trinergy
esafase dodecafase
IGBT
THDi = 32% 40% THDi 5% 8% THDi 3% 5% THDi < 3%
Input PF = 0.7 0.8 Input PF = 0.8 0.9 Input PF ≥0.99 Input PF ≥0.99
η = 90% 92% η = 90% 92% η = 94% 95% η = 97% 99%
……

67. Nuovo Chloride Trinergy: UPS modulare da 200 a 1200 kW

68. Modularità a tre dimensioni
Modularità
verticale
Possibilità di
eseguire la
manutenzione di un
modulo da 200 kW
mentre il sistema
UPS continua a
proteggere il carico.
Modularità ortogonale
Fino a otto unità in
parallelo.
Unità I/O
Interfaccia principale Carico da 400 kW Modularità orizzontale
per la connettività e i Sino a 1200 kW con moduli
collegamenti Carico da 600 kW
Carico da 800 kW aggiuntivi da 200 kW.
elettrici.
Modularità verticale: organizzazione interna di ciascun modulo da 200 kW
in cassetti (raddrizzatore, inverter, statico di bypass e booster):
• MTTR minimo
• Nessuna interruzione dell’alimentazione del carico

69. Modularità a tre dimensioni
Modularità
verticale
Possibilità di
eseguire la
manutenzione di un
modulo da 200 kW
mentre il sistema
UPS continua a
proteggere il carico.
Modularità ortogonale
Fino a otto unità in
parallelo.
Unità I/O
Interfaccia principale Carico da 400 kW Modularità orizzontale
per la connettività e i Sino a 1200 kW con moduli
collegamenti Carico da 600 kW
Carico da 800 kW aggiuntivi da 200 kW.
elettrici.
Modularità orizzontale: scalabilità in campo fino a 6 unita e 1200 kW di
potenza:
• Ridondanza aggiungendo 200 kW di potenza
• Ridondanza circolare

70. Modularità a tre dimensioni
Modularità
verticale
Possibilità di
eseguire la
manutenzione di un
modulo da 200 kW
mentre il sistema
UPS continua a
proteggere il carico.
Modularità ortogonale
Fino a otto unità in
parallelo.
Unità I/O
Interfaccia principale Carico da 400 kW Modularità orizzontale
per la connettività e i Sino a 1200 kW con moduli
collegamenti Carico da 600 kW
Carico da 800 kW aggiuntivi da 200 kW.
elettrici.
Modularità ortogonale: parallelabilità fino a 8 UPS e 9600 kW di potenza:
• Elevate potenze in gioco
• Gestione del parallelo come per i classici UPS

71. Ridondanza circolare.
Efficienza tra il 95 e il 99% per un carico > 20%
• Gestione ottimizzata dell’energia in presenza di carichi parziali
• Risparmio sui costi energetici in tutte le installazioni in cui si verificano
frequenti variazioni di potenza richiesta
Carico
……

72. Massimo controllo dell’energia (modalità VFI)
Efficienza > 95%
L’UPS sceglie automaticamente questa configurazione quando è necessario un
condizionamento completo dell’energia per fornire al carico la migliore forma d’onda.
……

73. Massimo risparmio energetico (modalità VFD)
Efficienza 99%
L’UPS è in grado di scegliere automaticamente questa modalità di funzionamento nel
caso venga rilevata una situazione che non necessita di condizionamento della
sorgente ma solo di un controllo continuo di essa. Questo permette di ottimizzare
l’efficienza assicurando al contempo la stabilità di alimentazione del carico.
……

74. Alta efficienza e condizionamento della sorgente (modalitàVI)
Efficienza 96-98%
In questa modalità di funzionamento l’UPS usa solo l’energia necessaria per fornire la
potenza al carico con la migliore qualità possibile. L’UPS sceglie automaticamente
questa configurazione ogni volta che il carico richiede il condizionamento della
sorgente, senza l’esigenza di funzionamento in doppia conversione.
……

75. Livelli di efficienza ottimizzati
VFD 99% Efficienza di funzionamento
media in condizioni tipiche di
VI 96/98% un data center*
97,9%
VFI > 95%
*: per i dettagli sulle condizioni prese in considerazione, fare riferimento
alle note sulle applicazioni in “Risparmio energetico”.

76. Risparmio energetico (relativo all’UPS)
kW(1/η1 -1 /η2 )*24*365*1,7 = risparmio/anno
KW = potenza uscita UPS
η1 = efficienza dell’UPS tradizionale 92,5%
η2 = efficienza dell’UPS, CHLORIDE 97,9%
24 = ore al giorno
365 = giorni all’anno
1,7 = coefficiente che tiene conto del condizionamento dell’aria
nell’ambiente in cui è installata l’apparecchiatura

77. Risparmio annuo di oltre 47.000 €
Confronto tra diverse tecnologie di UPS per l’alimentazione di un carico di
540 kW, con un UPS da 600 kVA (cosφ 0.9).
Ipotesi di costo del kWh di 0.1 €
Risparmio Risparmio Risparmio
Efficienza
energetico annuo economico economico
operativa
[MWh] annuo in 5 anni
Tecnologia standard
92,5%
esistente
Miglior tecnologia esistente
94,9% 219,9 18.399 € 91.997 €
(doppia conversione e DIM)
Tecnologia Trinergy 97,9% 479,5 47.953 € 239.765 €

78. Emissioni di gas serra per l’alimentazione
(risparmi con un UPS Trinergy da 1 MW)
50 kW risparmiati ogni anno significano
€ 75.000 40.000 kg di CO2
Cost Saving CO2 Saving
EUR kg
800000 400000
700000 350000
600000 300000
500000 250000
400000 200000
300000 150000
200000 100000
100000 50000
0 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
anno anno
Costo per kWh pagato al fornitore di CO2 per kWh
elettricità: 0,10 €

79. Compatibilità con carichi IT
• Un UPS tipico può alimentare con PF • Trinergy alimenta PF fino a 1 con
0,8-0,9 un carico resistivo carico resistivo
• Compatibile solo con carichi • Compatibile con tutti i carichi grazie
da 0,8 induttivo a 0,9 capacitivo al Diagramma di uscita simmetrico
• Entrambi i PF induttivo e capacitivo? • Entrambi i PF induttivo e capacitivo?
No Sì
Declassamento
Potenza Capacitivo
Induttivo
……

80. Soluzioni di Storage Energetico Eco-sostenibile
IMMEDIATAMENTE A LUNGA DURATA E CON UN
DISPONIBILE TRANSITORIO
BATTERIE GRUPPI
ELETTROGENI
FLYWHEELS FUEL CELLS
• Ingombri ridotti • Impatto minimo sull’ambiente
• Risposta dinamica eccellente • L’acqua è l’unico prodotto di reazione
• Bassa manutenzione • Autonomia pressochè illimitata
• Long design life: 20 anni • Valida alternativa al gruppo elettrogeno

81. Energia cinetica
Un Volano (Flywheel) è una forma di immagazzinamento di energia cinetica.
L’energia viene immagazzinata da un rotore che ruota attorno a un asse. L’energia
immagazzinata è proporzionale alla massa rotante e al quadrato della sua velocità
di rotazione.
Low speed High speed
• “Low-speed”: Da 1800 a 8000 RPM • “High-speed”: Fino a 36 kRPM
• Più massa = più energia • Più energia grazie a velocità elevate
• Doppia massa = doppia energia • Doppia RPM = Energia quadrupla
E = kMω 2
E: Energia
k: Costante dipendente dalla forma della massa rotante
M: massa rotante del volano
ω: Velocità angolare
……

82. VDC e VDC-XE – Caratteristiche tecniche
VDC VDC-XE
215 kW 300 kW
Max Potenza
per 5 s per 5.4 s
Max Energia 3.000 kW-s 3.000 kW-s
Accumulata @100 kW @160 kW
1872
mm Velocità Da 18.5 a 36 kRPM
Ingombro 0.58 m2
Peso 826 kg
Protezione Interruttore DC incluso
762 762
mm mm

83. VDC e VDC-XE – Compatibilità con gli Standard europei
• Rispondenza agli Standards Europei:
• EN 61000-6-4:2001 (Normativa sulle emissioni elettromagnetiche per le
apparecchiature industriali)
• EN 61000-6-2:2001 (Normativa sui requisiti di immunità elettromagnetica per le
apparecchiature industriali)
• EN 60204-1 (Sicurezza sulle macchine)
• 2004 / 108 / EC (directive EMC e successive modifiche)
• 98 / 37 EC (Direttiva macchine e successive modifiche)
• Compatibile con le zone sismiche 3 e 4
• Utilizzo di materiale di impiego Aerospaziale per il rotore
• Levitazione magnetica della massa rotante:
• Non è richiesta manutenzione
• Assenza di usura sulle parti meccaniche
• Vita attesa maggiore (certificata di oltre 20 anni)
• Maggior efficienza

84. Configurazioni tipiche di un sistema UPS con volani
Soluzione per le microinterruzioni
Soluzione “ponte” al gruppo diesel
Battery “Hardening”

85. Manutenzione
Programma di sostituzione dei principali componenti
Componente Vita Attesa Note (per il tecnico manutentore)
Filtri aria 1-3 anni Controllare periodicamente i filtri (4 volte l'anno)
Controllare periodicamente il livello e la pulizia dell'olio
(ogni 6 mesi)
Al fine di assicurare adeguata operatività, la pompa del vuoto va
Pompa del vuoto 7 anni
manutenuta una volta l'anno tramite sostituzione dell'olio.
La pompa dell'olio va ritenuta guasta quando la pompa non
mantiene il livello di pressione desiderato.
Ventole interne di
7 anni
raffreddamento
Ventole interne di Check dopo 5 anni
raffreddamento del modulo 7 anni
di conversione di potenza
I condensatori sono considerati guasti quando la loro capacità
Condensatori HV 7-10 anni
misurata è del 5% inferiore del valore nominale

86. Tecnologia PEMFC: Membrana a scambio Protonico
……

87. Soluzioni di continuità elettrica
Fino a 8 ore di autonomia
+
Fuel Cell Bombole H2
Oltre a 8 ore
+
+
Fuel Cell Reformer

88. Sistema integrato con reformer
Membrane H2
>99.95%
Water
H 2O Methanol Steam
CH3OH Reformer
<100ppm CO, ~ 2% CO2
<2ppm NOx,
0ppm ex.
Vaporizer hydrocarbons
Combustion AMBIENT
Chamber AIR
……

89. ElectraGen™ XTR Skid 3 e 5 kW
Installazioni in Installazioni indoor Sistema modulare
condizioni estreme Con serbatoio (220l) (parallelabile fino a 3
unità)

90. Caso pratico (1): ElectraGen XTR Skid 5 kW
Il Cliente:
SFR – Vodafone
Pigna Corbino (Corsica)
Applicazione:
Copertura GSM
Prodotto usato:
ElectraGenTM XTR Skid 5 kW
Esigenze di impianto
• Lunga autonomia
• Condizioni estreme dell’installazione
• Restrizioni ambientali contro l’uso di gruppi elettrogeni
Caratteristiche Fuel Cell
• Reformer per autoproduzione idrogeno
• Alimentazione con HydroPlus (miscela metanolo-acqua
in un serbatoio da 220l con autonomia fino a 48 ore)

91. Caso pratico (2): ElectraGenTM 5
Il Cliente:
Orange UK - Elan Valley (Galles)
Applicazione:
Alimentazione ponte radio in combinazione a un sistema
di pannelli fotovoltaici e turbine eoliche (i tre sistemi sono a
supporto di un banco batterie da 1000 Ah)
Prodotti usati:
ElectraGen 5 e ElectraGen XTR (con reformer integrato)
Esigenze di impianto
• Sostituzione di un generatore alimentato a GPL
• Difficoltà di accesso al sito
• Silenziosità della soluzione
• Generazione in sito dell’idrogeno
• Monitoraggio da remoto

92. Le Armoniche
Cosa sono le armoniche?
Le armoniche sono delle componenti in frequenza associate alla frequenza
fondamentale. Per la rete commerciale la frequenza nominale è 50 Hz.
Qual è la causa delle armoniche?
Carichi non-lineari possono generare armoniche in tensione e corrente che
possono arrecare effetti indesiderati sui dispositivi elettronici che vengono
progettati per operare come carichi lineari.
Quali sono le cause di armoniche?
• Raddrizzatori
• Azionamenti AC & DC
• UPS
• Forni ad arco
• Carica batterie

93. Effetti sui sistemi di potenza
• Riduzione della vita delle apparecchiature (elettriche, elettroniche, cablaggi,
protezioni,…)
• Interventi intempestivi delle protezioni a protezione dei carichi
• Disturbi nei processi vari (lavorazione, elaborazione, trasmissione,…)

94. Filtro Attivo. Principio di funzionamento
Le armoniche vengono compensate dal filtro attivo tramite l’iniezione di una
corrente che compensa la distorsione causata dai carichi verso la rete;
La corrente di ingresso viene letta dal DSP, il quale calcola le armoniche da
compensare e la potenza reattiva;
Il filtro genera le armoniche (di segno opposto a quelle della rete) e le immette
nel circuito di potenza.
Fundamental only idistortion
Supply
Load
icompensation
Active
Filter

95. 2 UPS x 300 kVA in parallelo ridondante
2 x 300 kVA UPS (12-P) + Filtri attivi
% del Efficienza
Input PF THDi% Input PF THDi%
carico UPS UPS
0.75 8%
50% 92% >0.95 <3% 2x100 A
(no PFC) (no PFC)
0.92 6%
50% 92% >0.95 <3% 60 A
(in PFC) (in PFC)
UPS Power demand (no PFC): 300kVA ⋅ 0.75 ⋅1.1 = 296kW
0.92
296kW
UPS input current (no PFC): = 518 A
400V ⋅ 3 ⋅ 0.75
UPS Power demand (in PFC mode): 300kVA ⋅ 0.92 = 300kW
0.92
300kW
UPS input current (in PFC mode): = 470.7 A
400V ⋅ 3 ⋅ 0.92

96. Le esigenze di tipo economico e di carattere ambientale
NON DEVONO ESSERE PERSEGUITE A SCAPITO DI
FUNZIONALITA’, AFFIDABILITA’, MANUTENIBILITA’ E
SICUREZZA DEGLI IMPIANTI
IL CONNUBIO PUO’ ESSERE OTTENUTO MIGLIORANDO
L’EFFICIENZA DEL SISTEMA E UTILIZZANDO TECNOLOGIE
GREEN
……

97. Paolo Mistroni
Telemonitoraggio LIFE.net

98. LIFE.net: telediagnostica e telemonitoraggio 24/7
 Massimizzare la disponibilità dell’UPS
 Ispezione dei parametri di sistema vitali
 Analisi dei dati per l’esame dei trend
 Confronto con dati storici dal
comportamento conosciuto
 Previsione guasti
 Minimizzare i costi dei downtime
 Identificazione immediata dei problemi
 Risoluzione guasti al primo intervento
 DIMINUZIONE COSTI OPERATIVI
Programma di assistenza Chloride Expert

99. Requisiti dei clienti nella scelta di un UPS
5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10
Affidabilità del prodotto
Capacità dei tecnici di espletare il lavoro
Velocità di risposta a situazioni di emergenza
Rispetto di salute e sicurezza
Prodotto in grado di soddisfare specifiche esigenze
Qualità del lavoro in qualsiasi sito
Il personale dell’assistenza mantiene promesse e impegni
Il tecnico rispetta le regole e normative prestazionali specifiche del sito
Risposta a tutti i reclami
Prestazioni relative alla consegna
Fonte: The Leadership Factor – Sondaggio nel Regno Unito, marzo 2009

100. Requisiti dei clienti influenzati da LIFE.NET
5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10
Affidabilità del prodotto
Capacità dei tecnici di espletare il lavoro
Velocità di risposta a situazioni di emergenza
Rispetto di salute e sicurezza
Prodotto in grado di soddisfare specifiche esigenze
Qualità del lavoro in qualsiasi sito
Il personale dell’assistenza mantiene promesse e impegni
Il tecnico rispetta le regole e normative prestazionali specifiche del sito
Risposta a tutti i reclami
Prestazioni relative alla consegna
Fonte: The Leadership Factor – Sondaggio nel Regno Unito, marzo 2009

101. Distribuzione globale dei sistemi LIFE.NET
 Arabia Saudita
 Argentina
 Australia
 Austria
 Brasile
 Cile
 Cina
 Croazia
 Francia
 Germania
 Giappone
 Grecia
 India
 ITALIA
 Polonia
 Portogallo
 Regno Unito
 Repubblica Ceca
 Russia
 Singapore
 Siria
 Spagna
 Sud Africa
 Tailandia
 Turchia
 USA
26 stazioni LIFE.net >10.000 UPS collegati

102. Layout del centro di assistenza di telediagnostica
Siti UPS Master Monitoring Station
Centro LIFE.net
Field Service Engineer

103. LIFE.NET opera all’interno del controllo Ups
CONTROLLO UPS
EVENTI VALORI
LIFE.net:
sistema di
analisi e registrazione
CHIAMATE UPS
A
CENTRO LIFE

104. Le chiamate dell’UPS verso il centro LIFE.NET
ROUTINE CALL EMERGENCY CALL
• Ad intervalli regolari • Immediata notificadegli stati che
programmabili, per esempio possono compromettere il
ogni 24 ore. funzionamento dell’UPS.
• Download degli eventi LIFE • Manovre
• Acquisizione del normale trend • Guasti
di funzionamento dell’UPS
• Condizioni critiche
• Verifica del collegamento

105. Panoramica sull’applicazione LIFE.NET

106. Assistenza da “su richiesta” a “proattiva”
TEAM
DRIVE SERVICE
REFERENTE
TECNICO
CLIENTE
ANALISI DA ESPERTI DI UPS
• UPS
• AMBIENTE REPORTING
• CARICO
• BATTERIA

107. Analisi dei report e osservazioni
Sezione eventi
– Dettagli sul guasto della rete
elettrica
– Dettagli di brownout
– Dettagli sui test della batteria
– Dettagli sui sovraccarichi
Sezione grafica
– Corrente di uscita
– Temperatura ambiente batteria
– Altre misure selezionabili

108. Opzioni di collegamento degli UPS a LIFE.net
PSTN GSM LIFE over IP
• Linea telefonica • Soluzione non
analogica intrusiva • Incremento della
larghezza di banda
• Può essere una linea • Ottimale in caso di di trasmissione
interna tramite PABX indisponibilità delle
linee cablate • Riduzione dei costi di
• Linea dedicata comunicazione
significa non
condivisa con altri • Alternativa alla linea
apparecchi telefonici telefonica
(fax o modem)
• Client HTTP

109. Il centro di controllo LIFE.net in ITALIA
• 3660 UPS collegati al sistema LIFE.net
• Manutenzione Preventiva
– 450 UPS in stato di Environmental Warning al
giorno
– 40 UPS in stato di Severe Warning al giorno
• Azioni proattive
– 40 chiamate con clienti finali al giorno
– 30 chiamate con tecnici dislocati nel terriotorio al
giorno.
• Gestione delle condizioni operative critiche:
– 50 % casuate da guasti alle batterie
– 30 % da condizioni ambientali (sovraccarichi, limiti di
corrente, sovratemperatura)
– 18 % manutenzioni e/o interventi manuali
– 2 % guasti di apparati di potenza e/o controllo

110. Se ci fossero altri dubbi o domande vi prego di
scrivermi all’indirizzo e-mail:
consulting@chloridepower.com