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IDC數(shù)據(jù)中心機(jī)房的六大節(jié)能降耗策略

雙擊自動滾屏 發(fā)布者:精密空調(diào) 發(fā)布時間:2019-04-03 09:43:01 閱讀:次【字體:

業(yè)務(wù)和管理的電子化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展,導(dǎo)致企業(yè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)的支撐、運(yùn)行和重要數(shù)據(jù)的存儲,離不開數(shù)據(jù)中心(IDC),因此IDC現(xiàn)在得以快速發(fā)展和大量建設(shè)。但I(xiàn)DC由于設(shè)備集中,大型主機(jī)數(shù)量眾多,成為了企業(yè)的用電大戶。

據(jù)初步統(tǒng)計(jì),電信運(yùn)營商的電力消耗約占公司總體消耗的87%,87%的電力消耗中有73%左右消耗在基站和機(jī)房上。一家機(jī)構(gòu)對西安某電信大樓進(jìn)行了測量,IDC機(jī)房中UPS和空調(diào)的用電量超過了整個大樓用電量的80%,而IDC機(jī)房面積不足大樓的5%。

但I(xiàn)DC機(jī)房又是節(jié)能的難點(diǎn),越來越強(qiáng)處理能力的服務(wù)器,越來越大容量的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,需要消耗更多的電能。而集成度越來越高的設(shè)備,發(fā)熱量越加集中,導(dǎo)致機(jī)房溫度控制是個很大的問題。只有對降低機(jī)房能耗的新技術(shù)與新方法進(jìn)行研究,力求通過合理選用服務(wù)器機(jī)架、合理進(jìn)行散熱規(guī)劃、優(yōu)化機(jī)房設(shè)計(jì)、布局、使用等方面,提高機(jī)房散熱效率,降低IDC機(jī)房的整體能耗,才能達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

減少UPS和空調(diào)的冗余是舍本求末

IDC機(jī)房承載著企業(yè)的核心數(shù)據(jù)和關(guān)鍵業(yè)務(wù)。隨著企業(yè)的發(fā)展擴(kuò)大,需要處理和存儲的數(shù)據(jù)呈幾何級增長;新業(yè)務(wù)的層出不窮,需要更多的數(shù)據(jù)處理設(shè)備來支撐。數(shù)據(jù)處理和存儲設(shè)備的任何一點(diǎn)閃失,不僅會造成企業(yè)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,更會影響企業(yè)的品牌形象。而數(shù)據(jù)處理和存儲設(shè)備比一般的設(shè)備需要更好的供電質(zhì)量和溫濕度環(huán)境。

供電方式從UPS單機(jī)、1+1并機(jī)發(fā)展到現(xiàn)在的N+M并機(jī)和雙母線,供電可用性從單機(jī)的90%提高到雙母線的99.9999%,并且正在向更高的方向發(fā)展。更高的供電可用性,僅靠技術(shù)的進(jìn)步來提升是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。全世界UPS行業(yè)20年的不懈努力,UPS單機(jī)可靠性也僅從90%提高到98%左右。更高的供電可用性只有通過更多的冗余來保障,而冗余的UPS必然是降低了平均每臺UPS的負(fù)載量,降低了其運(yùn)行效率,從而提高了能耗。

但如果從減少UPS的冗余來降低能耗則需要更加慎重,如果是供電系統(tǒng)的可用性或冗余量超過了IDC機(jī)房的規(guī)劃設(shè)計(jì)要求,則可以考慮適當(dāng)減少;如果UPS供電系統(tǒng)剛剛達(dá)到或尚不能全面滿足IDC機(jī)房的供電可用性要求,再減少UPS的冗余來節(jié)能就是舍本求末,得不償失。

IDC機(jī)房設(shè)備集成度的提高,已經(jīng)使單機(jī)架的功率大幅度提升。臺式服務(wù)器機(jī)架功率為1.5kW,模塊式服務(wù)器機(jī)架功率為5kW,現(xiàn)在最新的刀片式服務(wù)器機(jī)架功率高達(dá)15kW。高耗電,必然產(chǎn)生了高發(fā)熱,因此IDC機(jī)房的空調(diào)需求量也大幅度增加。

在臺式服務(wù)器時代,因?yàn)閱挝还β拭芏鹊?,即使空調(diào)出現(xiàn)問題,機(jī)房溫度也不會迅速升高到極限溫度,維護(hù)人員有充足的時間來修復(fù)空調(diào),因此幾乎沒有空調(diào)冗余的要求。但進(jìn)入模塊式服務(wù)器時代,對空調(diào)的可用性要求就不同了,空調(diào)短時間的停機(jī)或制冷量不足,機(jī)房溫度會迅速升高到極限溫度。曾經(jīng)有一個機(jī)房,3臺空調(diào)壞了1臺,半小時后機(jī)房溫度到了40℃,服務(wù)器全部報(bào)警甚至停機(jī)?,F(xiàn)在是刀片式服務(wù)器,以往的空調(diào)散熱方式已經(jīng)不能有效解決機(jī)架內(nèi)的熱問題。因此,要想減少空調(diào)的冗余或配置來達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)同樣是冒極大的風(fēng)險(xiǎn)。

節(jié)能降耗的六大通用原則

在確保IDC機(jī)房安全的前提下,仍然存在節(jié)能的可能和空間。因?yàn)橛绊慖DC能耗的因素不只是UPS和空調(diào)的多少,還有更多的因素需要考慮,因此在規(guī)劃建設(shè)IDC機(jī)房時,需要全面考慮。以下一些原則可以對節(jié)能有所貢獻(xiàn):

01

選用低能耗的設(shè)備

IDC機(jī)房的能耗大戶是服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲器等數(shù)據(jù)處理設(shè)備,數(shù)據(jù)設(shè)備的用電量大,就需要更多的UPS來供電,UPS在電能轉(zhuǎn)換中需耗費(fèi)一定的能量,電能在傳遞分配中也有損失。數(shù)據(jù)設(shè)備的用電,90%以上最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?,就需要更多的空調(diào)來散熱。據(jù)統(tǒng)計(jì),數(shù)據(jù)設(shè)備的功耗每增加100W,在電能轉(zhuǎn)換和分配傳遞上會損耗10~20W,空調(diào)制冷增加功耗120W,因此數(shù)據(jù)設(shè)備的能耗被放大了數(shù)倍。在滿足業(yè)務(wù)需求或同樣處理存儲能力的設(shè)備中,選用低功率無疑是節(jié)能減排的關(guān)鍵。

02

選用合適的供電方案和供電設(shè)備

IDC機(jī)房固然重要,但不是說IDC機(jī)房內(nèi)的所有設(shè)備都同等重要,都需要99.9999%以上的供電可用性。因此,對IDC機(jī)房內(nèi)的用電設(shè)備進(jìn)行有效合理的區(qū)分,制訂不同等級的供電可用性和供電方案,避免無用的供電容量和供電設(shè)備冗余,既減少了供電系統(tǒng)的投資,也降低了運(yùn)行能耗。

03

空調(diào)機(jī)組合適的制冷方式和運(yùn)行模式

雖然空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行需要消耗能源,但不同的制冷方式消耗的能源是不一樣的。制冷劑的不同、運(yùn)行模式的不同都可能產(chǎn)生可觀的節(jié)能效果。比如,北方地區(qū)冬季的冷空氣可以用來機(jī)房制冷(非直接引進(jìn)室外空氣),西北地區(qū)的干燥空氣可以用來制冷,大樓的冷凍水比機(jī)組本身的制冷劑更節(jié)能等。

04

合理布局機(jī)房和組織氣流

IDC機(jī)房內(nèi)的發(fā)熱設(shè)備和散熱設(shè)備并不是一一對應(yīng)的,熱是通過機(jī)房內(nèi)的氣流帶走的。不合適的機(jī)房布局和設(shè)備安裝方式,妨礙了氣流的運(yùn)動,降低了散熱效果,消耗了更多的能源;超遠(yuǎn)距離,超強(qiáng)的送風(fēng)需要更大功率的風(fēng)機(jī),消耗了更多能源。因此,不是將足夠制冷量的空調(diào)和發(fā)熱設(shè)備堆積在一個機(jī)房就解決了熱平衡問題。

05

特殊設(shè)備特殊對待

IDC機(jī)房的主設(shè)備不一定是同樣的發(fā)熱,不同時代的服務(wù)器發(fā)熱差別很大,用同樣的散熱方式就會冷熱不均,不僅消耗了更多的能源而且?guī)砹似渌麊栴}。對于高密度發(fā)熱設(shè)備,應(yīng)該采用特殊的散熱機(jī)柜和散熱方式,這樣不至于為了照顧個別的高發(fā)熱設(shè)備而機(jī)房的溫度太低。

06

防止跑冒滴漏

IDC機(jī)房密封不嚴(yán),隔熱效果不好,也是能源消耗的重點(diǎn)。IDC機(jī)房的門窗應(yīng)該密閉并用良好的隔熱材料,墻壁、地板、天花板應(yīng)該進(jìn)行隔熱處理,特別是南方地區(qū),夏季高溫期長,外墻傳遞的熱量不可小看。這就是有些IDC機(jī)房冬季沒有問題,夏季溫度偏高的主要原因。在不同季節(jié),主設(shè)備的發(fā)熱量通常不會差別太大。

以上幾個原則,不僅適用于新機(jī)房的建設(shè)指導(dǎo),同樣也適用于老機(jī)房的節(jié)能改造的指導(dǎo)。區(qū)別是新機(jī)房建設(shè)是在一張白紙上畫畫,可以全面應(yīng)用6個原則;老機(jī)房改造則要基于現(xiàn)有的各項(xiàng)事實(shí),現(xiàn)實(shí)的情況不允許依葫蘆畫瓢,應(yīng)該先調(diào)查清楚現(xiàn)有IDC機(jī)房的具體情況,再根據(jù)6個節(jié)能原則制訂針對性的改造方案。

來源:精密空調(diào) http://mygoldentreasures.com

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