올바른 모터는 신뢰성을 높이고 데이터 센터 비용을 절감합니다.

Dec 15, 2023

ABB 모터스의 업계 목소리 | 2022년 7월 20일

데이터 센터는 전 세계 전력의 2%를 사용합니다. 비록 이 수치가 그다지 크지 않은 것처럼 보이지만, 이 수요는 2030년까지 다른 산업 부문보다 빠른 속도로 8배 증가할 것으로 예상됩니다. 그 전기의 대부분은 시설을 냉각하고 서버를 계속 가동하는 데 사용됩니다.

데이터센터 전력사용.

일반적인 데이터 센터의 HVAC 시스템에는 평균 500개의 전기 모터가 있으며, 이는 서버 및 기타 중요한 장비를 냉각하기 위해 유지 관리해야 하는 모터 수입니다. 데이터 센터 운영자에게는 안정적인 성능이 필수일 뿐만 아니라 모든 모터를 구동하기 위한 전기 비용을 관리하는 것도 중요합니다. 올바른 모터를 선택하면 운영 비용을 최소화하고 에너지 비용을 최소한으로 유지하는 데 도움이 됩니다.

필요한 에너지만 사용

대부분의 HVAC 시스템은 80% 이하의 부하에서 작동하고 99% 이상의 시간 동안 작동한다는 사실을 알고 계셨습니까? 전통적으로 댐퍼, 밸브 및 기타 기계적 수단은 HVAC 시스템의 팬, 펌프 및 압축기를 작동하기 위해 모터의 전력 또는 속도를 조절하는 데 사용됩니다.

전기 소비를 줄이고 에너지 효율성을 최적화하려면 운영자는 가변 주파수 드라이브(VFD)를 모터 작동에 통합해야 합니다. 그렇게 하면 에너지 비용을 20~60% 절약할 수 있습니다. VFD는 에너지 소비를 실제 에너지 요구 사항에 맞춰 에너지 낭비를 제거하는 데 도움이 됩니다.

그러나 모든 모터가 드라이브로 작동될 수 있는 것은 아닙니다. 일종의 모터 베어링 보호 기능을 포함하는 인버터 작동 모터를 선택하는 것도 중요합니다. 울트라 프리미엄(IE5+) 효율 모터는 라인(DOL)에서 직접 작동하는 표준 유도 모터(NEMA 프리미엄 효율)에 비해 에너지 손실을 최대 40%까지 줄입니다.

샤프트 전류 문제 완화

VFD를 사용하여 모터를 제어하면 많은 이점이 있지만 몇 가지 문제가 발생할 수도 있습니다. 적절한 배선 및 접지 기술이 없으면 VFD에 의해 유도된 샤프트 전류는 일반적으로 모터 베어링을 통해 접지까지 저항이 가장 적은 경로를 찾습니다. 이러한 전기 방전으로 인한 손상은 모터에 치명적인 고장을 초래할 수 있습니다.

그러나 샤프트 전류 문제를 완화하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

데이터 센터에서는 모터 가동 중단 시간을 감당할 수 없습니다. 따라서 절연 베어링과 베어링에서 직접 전류를 흘리는 샤프트 접지 장치는 모터를 지정할 때 널리 사용되는 방식이 되고 있습니다. 절연 세라믹 베어링은 비전도성이며 샤프트 전류가 모터 베어링을 통해 흐르는 것을 방지합니다. 모터 베어링을 통해 전류가 흐르지 않으므로 전류로 인한 마모 가능성이 거의 없습니다.

고효율 구성품과 절연 베어링은 성능과 보호 기능을 모두 제공합니다.

더 작은 크기, 더 나은 효율성

산업 공학의 추세는 특정 작업에 최적화된 점점 더 작은 모터를 활용하는 것이었습니다. 모터 출력을 작업에 필요한 최대 전력에 맞추는 것은 이미 더 큰 에너지 효율성을 달성하기 위한 중요한 단계를 나타냅니다. 대형 벨트형 팬 애플리케이션은 시스템 효율성을 향상시키기 위해 배열의 소형 팬으로 대체되고 있습니다. 이는 전반적인 팬 효율성 성능을 향상시키지만 시스템이 더 복잡해집니다. 다중 모터와 드라이브 구성은 직접 구동 팬 애플리케이션이나 모터와 드라이브를 함께 교체하는 것과 관련된 유지 관리 비용이 절감되므로 이상적인 설정입니다.

벨트 구동 설정을 직접 구동 시스템으로 교체하면 복잡성과 유지 관리 비용이 줄어들고 효율성이 향상됩니다.

오래 지속된다는 것은 더 지속 가능하다는 것을 의미합니다.

가변 속도 드라이브와 결합된 최신 고효율 모터는 유연하고 안정적으로 설계되었습니다. 그러나 무엇보다도 효율성이 매우 뛰어나 기존 시스템에 비해 전력 소비가 크게 줄어듭니다. 오랫동안 안정적으로 작동하는 모터는 전력 소비와 수명 비용을 줄이는 것 이상의 역할을 합니다. 또한 지속적인 유지 관리가 필요하거나 자주 교체해야 하는 모터보다 지속 가능성이 더 높습니다. 신뢰성을 위해 설계된 모터는 구동 부하의 수명과 데이터 센터 지속 가능성을 연장하는 데 도움이 됩니다.