ميزانية الطاقة والتبريد لمختبر الحوسبة الخاص بالروبوتات والذكاء الاصطناعي

الجانب الحاسوبي في مختبر الروبوتات هو الجزء الذي يتم تصويره للموقع الإلكتروني. أما مأخذ التيار الكهربائي فهو الجزء الذي يحدد ما إذا كان أيٌّ من هذه الأجزاء يعمل فعلاً. معظم المختبرات التي رأيناها والتي "تطورت إلى الذكاء الاصطناعي" تُقلل من تقدير الحمل الكهربائي المستمر بنحو النصف، وتكتشف ذلك في الشهر الأول عندما يتعطل قاطع الدائرة أثناء تشغيل تجريبي، ثم تقضي الربع التالي في إعادة توصيل أسلاك غرفة ظنّت أنها جاهزة.

هذه المقالة هي النسخة الاقتصادية من تلك المحادثة، قبل توقيع عقد الإيجار أو طلب الخادم. وهي تغطي قائمة الأحمال الكاملة - الخادم، والروبوتات، ومحطات العمل، والشبكة، والإضاءة - وحسابات التبريد التي تحدد ما إذا كانت الغرفة قادرة على مواكبة ذلك، والتركيبات الكهربائية التي تحتاجها بالفعل، وقائمة مرجعية لتقديمها لفني الكهرباء قبل أن يبدأ العمل في الجدار.

الجمهور المستهدف: مديرو المختبرات، ومُكاملّو الأنظمة، والمشترون في أوروبا الذين يضعون خادمًا أو خادمين للذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى عدد من الروبوتات الشبيهة بالبشر أو رباعية الأرجل، في غرفة واحدة. سنفترض استخدام جهد كهربائي أوروبي 230 فولت / 400 فولت. يمكن للقراء في أمريكا الشمالية تقسيم الجهد الكهربائي على اثنين للوصول إلى نتائج مماثلة تقريبًا.

قائمة التحميل الكاملة

يحتوي مختبر الروبوتات والذكاء الاصطناعي على أجهزة تستهلك طاقة مستمرة أكثر مما يحصيه منشئوه الجدد. تُعدّ القدرة الحاسوبية هي السمة الأبرز، أما الباقي فهو تفاصيل التكلفة.

بعض الأمور التي يجدر التنويه إليها قبل أن نبدأ العمل على مثال:

• مواصفات شاحن G1 (54 فولت، 5 أمبير ≈ 270 واط) أصغر بكثير مما يعتقده الناس. تستطيع المنصات الشبيهة بالبشر الأكبر حجمًا، التي يتراوح وزنها بين 70 و130 كيلوغرامًا، سحب 1 كيلوواط أو أكثر من الشاحن السريع؛ وقاعدة "شحن الروبوت الشبيه بالبشر = 1 كيلوواط" هي قاعدة متحفظة ولكنها ليست مبالغ فيها. تحقق من مواصفات الشاحن الخاصة بجهازك.
• محطات العمل ليست "مجانية". يمكن لمطور لديه بطاقة رسومات 5090 في جهاز الكمبيوتر الخاص به، ويقوم بالاستدلال والتصحيح محليًا، أن يتحمل 500 واط. أربعة مطورين يستهلكون 2 كيلو واط بشكل مستمر، وهو ما يعادل خادمًا يحتوي على 4 وحدات معالجة رسومات.
• تتراكم تكاليف الإضاءة والمستلزمات الأخرى. مختبر بمساحة 30 مترًا مربعًا مزود بإضاءة مناسبة للعمل، وثلاث طابعات، ومنضدة لحام، يستهلك بسهولة 1 كيلو واط قبل ظهور أي أجهزة ذكاء اصطناعي.

مثال عملي: خادم واحد، روبوتان بشريان، أربعة مكاتب

تصميم واقعي: خادم K-AI 256/8x واحد، وروبوتان بشريتان على قواعد شحن، وأربع محطات عمل للمطورين مزودة بشاشات ومعدات شبكة وإضاءة ومنضدة ورشة عمل صغيرة.

1× K-AI 8-GPU server            ~ 4.5 kW
2× humanoid chargers (~1 kW ea) ~ 2.0 kW   (assume larger platforms, conservative)
4× workstations (500 W ea)      ~ 2.0 kW
8× monitors (50 W ea)           ~ 0.4 kW
Network gear + APs              ~ 0.2 kW
Lighting + misc                 ~ 0.6 kW
                                --------
IT + lab load                   ~ 9.7 kW sustained

يُقرّب الرقم إلى حوالي 10 كيلوواط طاقة مستدامة لأغراض التخطيط. هذا الرقم هو أساس جميع القرارات الأخرى في هذه المقالة. ملاحظة: يفترض هذا الرقم (10 كيلوواط) أن كلا الروبوتين البشريين يشحنان في وقت واحد، وهو ما سيحدث إذا كان الفريق غير مُنظّم بشكل جيد - وهو أمر وارد. لذا، ضع في اعتبارك حالة استهلاك جميع الروبوتات للطاقة في آن واحد.

للمقارنة: مختبر صغير مزود بخادم واحد بأربع وحدات معالجة رسومية، وروبوت بشري واحد، ومكتبين، وبقية المكونات مصغرة، يستهلك حوالي 5-6 كيلوواط. أما مختبر أكبر مزود بخادمين بثمانية وحدات معالجة رسومية وأسطول من أربعة روبوتات، فيستهلك 18-20 كيلوواط بسهولة. ويُعدّ "مختبر 10 كيلوواط" الحالة المتوسطة التي نتوقعها في عام 2026.

أحادي الطور مقابل ثلاثي الأطوار: متى يكون كل منهما كافياً

إليكم نفس السؤال مُختصرًا إلى ما يهم المختبر: أي دائرة تحمل الحمل؟

يقع المختبر الذي تبلغ قدرته 10 كيلوواط فوق الحد المستمر ثلاثي الأطوار 400 فولت 16 أمبير، مما يعني أن التغذية ثلاثية الأطوار 16 أمبير ممكنة نظريًا ولكنها لا تترك مجالًا للخادم الثاني أو الروبوت البشري الثالث. الإجابة الصحيحة لمختبر بقدرة 10 كيلوواط في عام 2026 هي تغذية ثلاثية الأطوار بجهد 400 فولت وتيار 32 أمبير على موصل أحمر ذي 5 دبابيس من نوع IEC 60309 (CEE)، مقسمة داخلياً إلى دوائر فرعية أحادية الطور 16 أمبير عند لوحة التحميل.

لا يقتصر اختيار نظام التيار ثلاثي الأطوار بقدرة 32 أمبير على تلبية احتياجات الحمل الحالية فحسب، بل هو بمثابة تأمين رخيص ضد مفاجآت إضافة خادم. تكلفة التركيب الإضافية بين نظامي 16 أمبير و32 أمبير ثلاثية الأطوار ضئيلة، وتقتصر على قاطع الدائرة والموصل وكابل أطول قليلاً. أما تكلفة إعادة التركيب بعد اثني عشر شهرًا فتكون أعلى بكثير نظرًا لتمديد كابل جديد عبر الجدران.

فخ "سأقوم بتوصيله بالكهرباء"

يكاد كل مختبر جديد يعتقد أن أسلاك الغرفة الموجودة ستفي بالغرض. لكن هذا نادراً ما يحدث.

تحتوي غرفة مكتب أوروبية نموذجية على دائرة كهربائية أحادية الطور بقوة 16 أمبير، واحدة أو اثنتين، تغذي جميع المقابس، وغالبًا ما تشترك في التغذية مع الإضاءة على نفس لوحة التوزيع. قم بتوصيل خادم بأربع وحدات معالجة رسومية (2.4 كيلوواط)، وشاحن روبوت (1 كيلوواط)، ومحطتي عمل (1 كيلوواط)، وشاشات وإضاءة (300 واط)، وستجد أن الاستهلاك يصل إلى 4.7 كيلوواط على دائرة كهربائية نظرية بقدرة 3.7 كيلوواط / 2.95 كيلوواط بشكل مستمر. يفصل قاطع الدائرة عند أول تشغيل تجريبي متواصل. أحيانًا يفصل في الساعة 2:30 صباحًا يوم الثلاثاء عندما يكون المبنى خاليًا، وعند وصولك يوم الأربعاء تجد أن الخادم قد أُعيد تشغيله قسرًا ثلاث مرات خلال الليل.

يمكن تجنب هذا الأمر بخمس عشرة دقيقة من التخطيط المسبق. احسب الحمل، وانظر إلى قاطع الدائرة، وقرر ما إذا كنت بحاجة إلى استدعاء كهربائي. قبل تقوم بتقديم طلب الخادم. تبلغ تكلفة زيارة فني الكهرباء للموقع بضع مئات من اليورو؛ أما تكلفة إعادة العمل فتبلغ بضع آلاف بالإضافة إلى شهر من تأخير المشروع.

هناك نوعٌ خطيرٌ للغاية: حيثُ تعمل الدائرة الكهربائية عند الحمل المتوسط، لكنها تفصل عند ذروات الحمل العابرة. على سبيل المثال، قد يرتفع استهلاك خادم 5090 ذي 8 وحدات معالجة رسومية (4.5 كيلوواط مستمر) إلى 6 كيلوواط لعشرات المللي ثواني أثناء الانتقال بين مراحل التدريب. يستوعب قاطع الدائرة أحادي الطور من النوع B (32 أمبير، 7.4 كيلوواط مستمر) هذا الحمل الزائد. أما قاطع الدائرة من النوع C (16 أمبير) الموجود على الجانب الخطأ من دائرة كهربائية ذات حمل عالٍ، فلا يستوعبه. ستلاحظ ذلك على شكل "إعادة تشغيل الخادم عشوائيًا عند بدء تشغيل التدريب"، وهو ما يتم تشخيصه في النهاية بواسطة فني كهربائي باستخدام مقياس التيار.

أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء: كل كيلوواط يدخل يتحول إلى كيلوواط يخرج

القاعدة الفيزيائية الأولى لمختبر الحاسوب: كل الطاقة الكهربائية التي تدخل إلى الغرفة تتحول في النهاية إلى حرارة داخل الغرفة. يُعدّ خادم بقدرة 4 كيلوواط بمثابة سخان كهربائي بقدرة 4 كيلوواط مع خطوات إضافية. يجب على نظام التكييف والتهوية إزالة هذه الحرارة بنفس المعدل، وإلا سترتفع درجة حرارة الغرفة حتى يتوقف الجهاز عن العمل، أو يغادر الأشخاص، أو كليهما.

1 kW of heat  =  3,412 BTU/h
1 ton of cooling  =  3.517 kW  =  12,000 BTU/h

بالنسبة للمختبر الذي تبلغ قدرته 10 كيلوواط، يلزم إزالة 10 كيلوواط من الحرارة بشكل مستمر. هذا يعادل حوالي 34,000 وحدة حرارية بريطانية/ساعة، أو ما يقارب 2.85 طن من التبريد. ولكن يتم تصنيف المعدات وفقًا لقدرتها الاسمية في ظل ظروف محددة، وتفقد الغرفة ذات التهوية الضعيفة، والتي تتعرض لأشعة الشمس على جدارها الجنوبي، والتي يوجد بها أشخاص، قدرتها على التبريد. قاعدة الارتفاع القياسي:

HVAC capacity  =  1.3 to 1.5 × IT + lab load

بالنسبة لأنظمة تكنولوجيا المعلومات بقدرة 10 كيلوواط، يُنصح بتركيب نظام تبريد بقدرة 13-15 كيلوواط. يمكن تقريبها إلى نظام بقدرة 15 كيلوواط. قد يبدو هذا مبالغًا فيه حتى حلول أول يوم من أيام شهر يوليو بدرجة حرارة 35 مئوية، حيث ترتفع درجة حرارة المبنى تدريجيًا، ويُصبح مكيف الهواء المُصنّف يعمل بنسبة 80% فقط من طاقته القصوى.

تحدد المواصفة الفنية ASHRAE TC 9.9 النطاق الحراري الذي تتبعه جميع تصميمات مراكز البيانات. النطاق الموصى به حاليًا هو 18-27 درجة مئوية (درجة حرارة الهواء الجاف) عند مدخل الخادم، مع رطوبة تتراوح بين 8 درجات مئوية ونقطة ندى تصل إلى 60% رطوبة نسبية، وبحد أقصى 80% رطوبة نسبية. وتُشدد فئة H1 الأحدث للحوسبة عالية الأداء/الذكاء الاصطناعي هذه الشروط. 18 – 22 ° Cبالنسبة لمختبر صغير مزود بوحدات معالجة رسومات من فئة المستخدمين المحترفين (5090، 4090)، فإن نطاق درجة الحرارة الأوسع من 18 إلى 27 درجة مئوية مناسب؛ استهدف 22 درجة مئوية كنقطة تصميم وتقبل أن درجات الحرارة في فترة ما بعد الظهيرة الصيفية قد تصل إلى 25 درجة مئوية.

تُعدّ الرطوبة بنفس أهمية درجة الحرارة لسببين. فعند انخفاض الرطوبة النسبية عن 30%، يزداد خطر التفريغ الكهروستاتيكي، وهو أمرٌ خطيرٌ على الأشخاص الذين يتعاملون مع إلكترونيات الروبوتات، وعلى أجهزة الاستشعار الحساسة. أما عند ارتفاع الرطوبة النسبية عن 80%، فيزداد خطر التكثف على الأسطح الباردة، ويتسارع التآكل على المدى الطويل. لذا، يُنصح بالحفاظ على رطوبة نسبية تتراوح بين 40% و60% على مدار العام. معظم وحدات التكييف المنفصلة لا تُدير الرطوبة تلقائيًا؛ لذا، بالنسبة للمختبرات الواقعة في مناخ ساحلي رطب، يُفضّل استخدام مُزيل رطوبة مُخصّص أو وحدة تكييف هواء من فئة CRAC تُدير الرطوبة تلقائيًا.

خيارات التبريد: متنقل مقابل منفصل مقابل مكيف هواء مركزي

التوصية الصادقة حسب حجم المختبر:

• حمل تكنولوجيا المعلومات أقل من 5 كيلوواط: يمكن استخدام مكيف هواء محمول جيد ذو خرطومين في حالات الضرورة، لكن وحدة تكييف الهواء المنفصلة المثبتة على الحائط تكون أنظف وأكثر هدوءًا، وتكلفتها تقريبًا نفس المبلغ بمجرد مراعاة كفاءة المكيف المحمول الأقل على مدى عامين.
• حمل تكنولوجيا المعلومات من 5 إلى 15 كيلوواط: مكيف هواء منفصل مثبت على الحائط أو من النوع الكاسيت، بقدرة تتراوح بين 1.3 و1.5 ضعف الحمل الكهربائي. هذا هو الخيار الأمثل لمختبر مكون من غرفة واحدة. يتكون نظام التكييف المنفصل بقدرة 15 كيلوواط من وحدة ضاغط خارجية واحدة ووحدة داخلية واحدة أو وحدتين.
• حمل تكنولوجيا المعلومات من 15 إلى 40 كيلوواط: نظام متعدد الوحدات أو الانتقال إلى وحدة تكييف هواء صغيرة. عند هذا الحجم، ستبدأ في الرغبة في التحكم في الرطوبة، وستحتاج حقًا إلى التفكير في وجود أنظمة احتياطية (تعطل ضاغط واحد = توقف التبريد = إيقاف التشغيل الحراري في غضون 20 دقيقة تحت الحمل).
• حمل تكنولوجيا المعلومات الذي يزيد عن 40 كيلوواط: وحدة تكييف مخصصة أو دائرة تبريد بالماء؛ أنت تدير غرفة خوادم صغيرة، وليست مختبرًا. هذا خارج نطاق هذه المقالة.

تستحق مكيفات الهواء المتنقلة تحذيراً خاصاً. تسحب هذه الوحدات ذات الخرطوم الواحد الهواء البارد من داخل الغرفة، وتطرد الهواء الساخن عبر الخرطوم، ثم تسحب هواءً بديلاً من باقي المبنى (أو من الخارج، عبر أي مسار تسريب موجود). هذا يعني أنها غير فعالة بشكل عام - فمقابل كل 1 كيلوواط من التبريد، تُسرّب ما يقارب 0.3 إلى 0.5 كيلوواط من الهواء الدافئ إلى الداخل. كما أنها تُصدر ضجيجاً كافياً لجعل بيئة العمل غير مريحة. استخدمها كحل مؤقت، وليس كخطة بديلة.

تدفق الهواء: أهمية ضبط وضعية الرف من الأمام إلى الخلف

يقوم نظام التكييف بتوزيع الهواء البارد على الغرفة، ثم يقوم جهاز الخوادم بتحويله إلى طاقة مفيدة. والسؤال التقني هو: هل يصل الهواء البارد فعلاً إلى فتحات تهوية وحدة معالجة الرسومات قبل أن يختلط بالهواء الساخن الخارج من الجهاز؟

الاتفاقية القياسية هي تدفق الهواء من الأمام إلى الخلف في الرفيدخل الهواء البارد إلى الخزانة من الأمام، ويمر عبر الخوادم، ثم يخرج من الخلف. تتبع خوادم K-AI هذا التصميم، حيث تحتوي كل خزانة على 3 فتحات تهوية أمامية بقطر 120 مم وفتحة تهوية خلفية واحدة بقطر 120 مم، مصممة لتحمل الأحمال المستمرة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع باستخدام مراوح صناعية. هذا هو نفس التصميم المستخدم في جميع قاعات الخوادم، وللسبب نفسه: فهو يسمح بفصل الهواء البارد المُزوَّد عن الهواء الساخن العائد.

في مراكز البيانات الكبيرة، يتم فصل مسار التبريد ومسار عودة الماء الساخن فعليًا بواسطة حواجز ممرات - ألواح، أو ستائر، أو حاويات كاملة حول صفوف الخوادم. أما في مختبر صغير يحتوي على خادم أو خادمين ملاصقين للجدار، فلا يمكنك عادةً بناء حاجز ممرات كامل للماء الساخن، ولكن يمكنك تنفيذ النسخة المبسطة منه.

• واجهات الخوادم تواجه مصدر الهواء البارد (مخرج مكيف الهواء المنفصل، أو المدخل من غرفة أكثر برودة).
• تواجه مؤخرة الخادم مسار الإرجاع الساخن (جدار، ويفضل أن يكون مدخل الهواء المكيف مرتفعًا على نفس الجدار).
• ممنوع استخدام المعدات ذات مداخل الهواء الجانبية أو العلوية مختلطة في الرف. (هذا يستبعد أجهزة سطح المكتب المكتبية المكدسة فوق الرف، والتي رأيناها أكثر من مرة.)

بدون فصل الهواء، يختلط الهواء البارد المُزوَّد بالهواء الساخن المُعاد تدويره قبل وصوله إلى الخزانة، مما يُقلل من كفاءة التبريد بنسبة 15-25%، وتتعرض وحدات معالجة الرسومات (GPUs) لارتفاع تدريجي في درجة الحرارة طوال فترة ما بعد الظهر. تُشير الدراسات التي أُجريت على أنظمة احتواء الهواء في مراكز البيانات إلى انخفاض استهلاك الطاقة للمراوح بنسبة 20-25%، وانخفاض استهلاك الطاقة للمبردات بنسبة 20% عند تطبيق نظام احتواء مناسب. ويُمكن تطبيق المبدأ نفسه عمليًا على نطاق المختبر: منع اختلاط الهواء في غير موضعه.

اعتبارات البطارية والشحن

لا يُعدّ شحن الروبوت حملاً ثابتاً. يسحب الشاحن طاقة قريبة من طاقته المقدرة خلال أول 70-80% من دورة الشحن، ثم يتناقص تدريجياً. الروبوت البشري الذي يعود من جلسة تدريب وبطاريته مشحونة بنسبة 20% ويشحن، يسحب طاقة الشاحن كاملة لمدة ساعة أو ساعتين، ثم يسحب طاقة منخفضة لمدة ساعة أخرى.

هناك نتيجتان:

1. يتنافس سحب الشاحن مع الخادم. إذا كانت دائرتك الكهربائية مخصصة لتشغيل الخادم فقط، ولكن بقدرة 80% من قدرة قاطع الدائرة، فإن توصيل روبوت بكامل طاقته سيؤدي إلى تجاوز الحد المسموح به. افترضت حسابات المختبر المذكورة أعلاه (10 كيلوواط) شحن كلا الروبوتين في وقت واحد؛ إذا كان واقعك هو "شحن روبوت واحد أثناء التدريب"، فيمكنك توفير كيلوواط واحد من الميزانية. أما إذا كان واقعك هو "شحن كلا الروبوتين في نهاية كل يوم عمل أثناء تشغيل مهمة تدريب طويلة طوال الليل"، فلا يمكنك فعل ذلك.
2. قم بتدريج الأحجام أو جعلها كبيرة جدًا. الحل الأمثل هو زيادة سعة الدائرة الكهربائية. أما الحل الأقل تكلفة فهو توزيع الشحن عبر جدولة منافذ وحدة توزيع الطاقة (PDU) - حيث يشحن الروبوت (أ) من الساعة 6 مساءً إلى 10 مساءً، ويشحن الروبوت (ب) من الساعة 10 مساءً إلى 2 صباحًا، وتستغرق مهمة التدريب وقتًا أطول بين هذين الوقتين. لكن جدولة منافذ وحدة توزيع الطاقة غير مضمونة النتائج لأن المستخدمين قد ينسون توصيل الروبوتات؛ لذا نوصي بزيادة سعة الدائرة الكهربائية.

نقطة أكثر دقة: الروبوتات لديها بطارياتها الخاصة، لذا فإن انقطاع التيار الكهربائي لبضع دقائق ليس مشكلة تخص الروبوت. نادراً ما تحتاج إلى إعادة شحن شواحن الروبوتات عبر نظام UPS يبقى الروبوت يعمل ببطاريته الخاصة، وتستأنف عملية الشحن عند عودة التيار الكهربائي. ميزانية نظام الطاقة غير المنقطعة (UPS) مخصصة للخادم، وليس للأسطول بأكمله.

تحجيم UPS

يُعدّ الخادم الجزء الذي لا يُمكنك تحمّل خسارته بسبب انخفاض الجهد أو انقطاع قصير للتيار. يستغرق إيقاف التشغيل السلس بعد مهمة تدريب مستمرة بضع دقائق. أما تذبذب التيار الكهربائي (انخفاضه إلى 0 فولت لمدة 200 مللي ثانية، ثم عودته، ثم انخفاضه مرة أخرى بعد 30 ثانية) فيستغرق وقتًا أطول.

حدد دائمًا بنية التحويل المزدوج عبر الإنترنت لحسابات الذكاء الاصطناعي. تستغرق وحدات UPS التفاعلية مع خط الطاقة من 4 إلى 10 مللي ثانية عند التحويل إلى البطارية، وهو وقت مناسب لمحطات العمل المكتبية، ولكنه قد يكون كارثيًا في بعض الأحيان لخادم استدلال يعمل ضمن نواة CUDA. لا تكفي 4 مللي ثانية لتعطيل جميع الأجهزة، ولكنها كافية لتسبب توقف عمليات التدريب واحتياجها إلى إعادة تشغيل قسرية. أما التحويل المزدوج، فلا يستغرق أي وقت تحويل لأن الحمل يكون دائمًا على العاكس، وتصبح البطارية ببساطة مصدر التيار المستمر.

خطأ شائع: اختيار وحدة تزويد طاقة غير منقطعة (UPS) ذات قدرة أقل من اللازم لمواجهة ذروة الاستهلاك العابرة. فوحدة UPS بقدرة 3 كيلو فولت أمبير أمام خادم يعمل بقدرة 2.5 كيلو واط مع ذروة استهلاك عابرة تبلغ 3 كيلو واط ستفصل تلقائيًا عند الحاجة إليها. حدد حجم وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) بناءً على النطاق العابر، وليس المتوسط ​​المستمر. هذا هو نفس المنطق المستخدم في تحديد حجم وحدة تزويد الطاقة من W04.

كما ذُكر، لا تحتاج الروبوتات إلى وحدة تزويد الطاقة غير المنقطعة (UPS). وفّر ميزانية كيلو فولت أمبير للحوسبة.

تركيبات كهربائية خرسانية لمختبر بقدرة 10 كيلوواط

ما نوصي به، من البداية إلى النهاية، لمختبر روبوتات وذكاء اصطناعي بقدرة 10 كيلوواط عند تركيبه حديثًا:

لوحة فرعية ثلاثية الطور 32 أمبير للمختبر مقسمة إلى ست دوائر فرعية متوازنة أحادية الطور 16 أمبير - وحدات تزويد الطاقة للخوادم على مراحل منفصلة، ​​وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء معزولة، وشواحن الروبوتات على قاطع الدائرة الخاص بها.

ملاحظات حول هذا التصميم:

• تيار ثلاثي الأطوار 32 أمبير في اللوحة الفرعية للمختبر هذا هو مصدر التغذية الرئيسي. ومن هناك، تتفرع دوائر أحادية الطور بقوة 16 أمبير من كل فرع، بشكل متوازن تقريبًا.
• دوائر خادم مخصصة، واحدة لكل وحدة تزويد طاقة. يحتوي خادم وحدة تزويد الطاقة المزدوجة على سلكين على مرحلتين مختلفتين - نفس منطق توصيل الأسلاك المنفصلة في وحدة توزيع الطاقة ثلاثية المراحل.
• دائرة الشحن الخاصة بالبشر منفصلة عن الخادم. إن توصيل الروبوت بالكهرباء لا يؤثر على البيئة الكهربائية للخادم.
• نظام التكييف والتهوية يعمل على دائرة كهربائية خاصة به. يُعدّ تيار بدء تشغيل ضاغط مكيف الهواء كبيرًا؛ ومشاركته مع دائرة الخادم يؤدي إلى انقطاعات مزعجة.
• نوع قاطع التيار المتبقي B. تحتوي وحدات تزويد الطاقة ذات الوضع التبديل مع تصحيح معامل القدرة على مكونات تسريب تيار مستمر صغيرة قد تخدع قواطع التيار المتبقي من النوع AC. النوع B هو الخيار الصحيح؛ أما النوع A فهو مقبول في الدوائر الأصغر.

هذا عملٌ يستغرق يومًا واحدًا لفني كهرباء معتمد في مبنى موصول بلوحة التوزيع الرئيسية بنظام ثلاثي الأطوار. أما في المباني الموصولة بنظام أحادي الطور فقط، فقد تحتاج شركة الكهرباء إلى ترقية التغذية، مما قد يستغرق أسابيع إضافية. لذا، يُنصح بفحص لوحة التوزيع قبل بدء عقد الإيجار.

الرأي الصريح

معظم المختبرات تقلل من تقدير احتياجاتها من الطاقة والتبريد بمقدار الضعف تقريبًا. والنمط ثابت: يصمم أحدهم الغرفة حول الخادم الذي يشتريه اليوم، وينسى الخادم الثاني الذي سيحتاجه بعد عام، ويقلل من حجم التبريد لأن البائع ذكر القدرة الاسمية بالكيلوواط، ويتجاهل وحدة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) لأنه "لدينا كهرباء عامة، وهذا يكفي".

تكلفة إنجاز العمل بشكل صحيح من المرة الأولى - سحب تيار ثلاثي الأطوار بقوة 32 أمبير، وتركيب مكيف هواء منفصل بقدرة 15 كيلوواط، ووضع وحدة تزويد طاقة غير منقطعة (UPS) بقدرة 8 كيلو فولت أمبير أمام الخادم - تتراوح بين 8 و15 ألف يورو لمختبر بقدرة 10 كيلوواط. أما تكلفة إنجاز العمل بشكل خاطئ فهي تقريبًا نفس المبلغ، بالإضافة إلى ربع مدة تأخير المشروع، فضلًا عن فقدان المصداقية نتيجة إخبار الفريق بأن "الخادم لا يعمل اليوم". لقد رأينا النسخة الخاطئة أكثر من النسخة الصحيحة.

خطط لـ 1.5 ضعف حملك الحالي. اعتبر الحمل الحالي بمثابة الحد الأدنى، وليس الحد الأقصى. التكلفة الإضافية لتغيير حجم قاطع الدائرة عند التركيب ضئيلة، بينما التكلفة الإضافية لإعادة التركيب باهظة.

هذا جزء من ويكي كينتينو، وهي سلسلة مرجعية حول الحوسبة الذكية، والروبوتات، والأنظمة التي تربط بينهما. نرحب بالتعليقات والتصويبات على info@kentino.com.