Sprawność określa się, jako stosunek całkowitej energii pobieranej przez system zasilania (zasilacz UPS, zasilacz w urządzeniu IT) - w stosunku do mocy oddawanej na wyjściu.
Schemat blokowy zasilania systemów IT
Jak pokazano w tabeli, sprawność systemów zasilania prądem stałym dla napięcia 48 V DC jest niższa od stosowanego powszechnie zasilania prądem przemiennym. Spowodowane jest to w dużej mierze wzrostem wartości prądu, proporcjonalnym do niższego napięcia dystrybucji, przy konieczności zachowania tej samej mocy systemu. Zgodnie bowiem z zasadami elektrotechniki straty są proporcjonalne do kwadratu prądu. Jedynie dla układów z napięciem stałym na poziomie 380 V sprawność jest nieco wyższa. Należy jednak pamiętać, że do analizy przyjęto sprawność najnowszych zasilaczy UPS. Jednostki sprzed kilku lat nie oferowały jeszcze tak wysokiej sprawności (były o 10-15% mniej sprawne energetycznie). Nowo budowane zasilacze, o topologii podwójnej konwersji online, są wyposażane w falowniki, w których zastosowano hybrydową technikę tranzystorową MOSFET/IGBT. Użycie falowników o takiej konstrukcji pozwala na zmniejszenie strat w porównaniu z poprzednio stosowanymi rozwiązaniami.
Do zwiększenia sprawności systemu zasilania przyczynia się również wykorzystanie UPS-ów skalowalnych - dzięki ich zastosowaniu można lepiej dopasować moc do obciążenia. Sprawność UPS-ów nie jest bowiem stała, lecz zależy od poziomu obciążenia i zmniejsza się wraz z jego obniżeniem poniżej wartości nominalnej.
Dystrybucja zasilania prądem stałym o napięciu 12 V
Aby ograniczyć zużycie energii przez systemy zasilania, szczególnie w centrach nowo budowanych, rozważa się przejście na napięcie stałe 12 V, eliminując ilość koniecznych konwersji energii. W przypadku takiego rozwiązania nie trzeba realizować konwersji energii DC na AC w zasilaczach UPS. Prognozuje się, że zastosowanie systemu zasilania prądem stałym DC pozwoli na redukcję zużycia energii nawet o 20%.
Poziomy zasilania stosowane w Polsce
W większości przypadków moc wymagana do schłodzenia serwera jest porównywalna z energią zużytą przez sam serwer, więc takie rozwiązanie powinno wpłynąć na poważne zmniejszenie mocy układu chłodzenia. Należy przy tym podkreślić, iż system chłodzenia jest głównym czynnikiem wpływającym na efektywność centrum przetwarzania danych. Jest to duża korzyść, szczególnie w centrach z dużą liczbą urządzeń, gdzie odprowadzanie ciepła jest trudne w realizacji. Obliczenia przeprowadzone na zlecenie Google dowodzą, że gdyby w 100 mln komputerów zainstalować tego typu sposób zasilania, przyniosłoby to oszczędności na poziomie ponad 13 mld kWh rocznie (1,5 mld USD wg stawek za energię obowiązujących w stanie Kalifornia). Głównym problemem tego typu rozwiązania jest wzrost wartości prądu, który stwarza większe wyzwania techniczne układom rozdzielczym.
