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數(shù)據(jù)中心

淺析中小型數(shù)據(jù)中心機(jī)房降低能耗的方法

時間:2023/2/22閱讀:791
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摘要:隨著我國互聯(lián)網(wǎng)和計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量呈現(xiàn)快速增長趨勢。其中,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的能耗問題作為承載網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量的重要物理載體,已經(jīng)成為制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。對于中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房來說,它不僅需要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)的傳輸任務(wù),還需要對相關(guān)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)運營的可靠性有更嚴(yán)格的要求。同時,隨著中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量逐漸增加,內(nèi)部相關(guān)設(shè)備的數(shù)量和存儲的數(shù)據(jù)體數(shù)量也在增加,導(dǎo)致了更多的選擇和維護(hù)。


關(guān)鍵字:中小數(shù)據(jù)中心;機(jī)房;減少能源消耗;

一:中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房降低能耗的基本意義

1顯著降低數(shù)據(jù)中心機(jī)房運營支出

 通風(fēng)、制冷等設(shè)備的運行成本在計算數(shù)據(jù)中心機(jī)房運行支出過程中占總成本的比重較高。一般來說,數(shù)據(jù)中心機(jī)房在運行過程中對機(jī)房內(nèi)的溫度有嚴(yán)格的定義,因此需要通風(fēng)和制冷設(shè)備長期工作,以確保溫度在合理范圍內(nèi),從而導(dǎo)致相關(guān)運行費用的增加。但對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房來說,通風(fēng)制冷設(shè)備的管理模式不符合精細(xì)化管理的要求,粗放式管理模式更為常見,不僅達(dá)不到良好的制冷效果,還會導(dǎo)致局部溫度上升。上述問題會導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心機(jī)房運營和維護(hù)支出的逐步增加,從而給企業(yè)增加一定的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。隨著現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,它不僅可以完成數(shù)據(jù)中心的冷卻工作,還可以大大提高冷卻的正確性和針對性,從而有助于降低能耗,同時提高制冷和通風(fēng)效率,從而有效降低企業(yè)運營中小數(shù)據(jù)中心的運營成本。

2能保證數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備的運行效率

  交換機(jī)、服務(wù)器和存儲設(shè)備是中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房的主要組成部分,相關(guān)設(shè)備的性能會隨著機(jī)房溫度的升高而明顯下降,對數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運行效率有很大的負(fù)面影響。隨著機(jī)房內(nèi)部溫度的逐漸升高,相關(guān)設(shè)備甚至?xí)p壞,從而影響其工作年限。因此,隨著新型節(jié)能技術(shù)的逐步應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)部的溫度和氣流可以得到更正確的控制,從而有效地將溫度保持在合適的范圍內(nèi),避免過熱問題的發(fā)生,從而有助于降低機(jī)房內(nèi)部的溫度。

二:中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房降低能耗的具體方法

1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造

 在空調(diào)系統(tǒng)僅限于節(jié)能改造的過程中,首先要了解和掌握中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運行特點,從而有助于制定更加科學(xué)合理的改造方案。其中,在改造空調(diào)系統(tǒng)時,應(yīng)仔細(xì)研究機(jī)房的負(fù)荷特性,以便更有效地評估節(jié)能改造方案,使其更具成本效益。另外,由于數(shù)據(jù)中心機(jī)房有很多相關(guān)的電子設(shè)備,對空調(diào)的環(huán)境控制有更嚴(yán)格的要求,即(1)對機(jī)房的溫度、濕度和潔凈度有更嚴(yán)格的要求。為了在數(shù)據(jù)中心機(jī)房為相關(guān)電子設(shè)備創(chuàng)造更安全可靠的環(huán)境,有必要確保機(jī)房內(nèi)部的溫度、濕度和潔凈度應(yīng)滿足電子產(chǎn)品的工作要求。(2)機(jī)房內(nèi)的電子設(shè)備位置比較密集,在一定程度上提高了發(fā)熱密度,而且一直處于工作狀態(tài),所以機(jī)房內(nèi)的冷負(fù)荷要求保持相對不變的狀態(tài),所以一年四季供冷是非常重要的。另外,數(shù)據(jù)中心機(jī)房具有較高的顯熱比。對數(shù)據(jù)中心機(jī)房而言,它通常具有良好的結(jié)構(gòu)密封性能,而且由于人員在機(jī)房內(nèi)的活動有限,導(dǎo)致顯熱比顯著提高,因此機(jī)房空調(diào)的主要工作目的是制冷降溫。在充分了解數(shù)據(jù)中心機(jī)房的負(fù)荷特點后,還應(yīng)積極掌握當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù),以便對自然冷源的節(jié)能進(jìn)行對比分析。對于冬季氣溫較低的地區(qū),機(jī)房的溫度可以在冬季充分利用自然冷源進(jìn)行調(diào)節(jié),在自然冷源有限的地區(qū),節(jié)能改造的目的可以通過設(shè)備本身的熱交換和工作效率的控制來實現(xiàn)。

 在分析了節(jié)能改造項目的實際特點后,需要開始仔細(xì)選擇各種空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造方案。其中,室內(nèi)、水側(cè)、風(fēng)側(cè)是不同節(jié)能技術(shù)的主要關(guān)注點。對于風(fēng)側(cè)改造,主要包括熱管換熱器接入、風(fēng)冷機(jī)組接入、新風(fēng)直接引入等技術(shù)形式。新風(fēng)直接引入在引入自然冷源時有很高的效率,但為了避免機(jī)房內(nèi)的灰塵等顆粒,需要采取積極措施過濾控制。風(fēng)冷機(jī)組在技術(shù)上更加成熟,通過室內(nèi)冷凝器和室外空冷蒸發(fā)器存儲冷卻問題。

2機(jī)房類型及建立相互隔離的冷熱通道方法

 對于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的設(shè)計,區(qū)域劃分通常根據(jù)設(shè)備類型和機(jī)房的實際用途進(jìn)行劃分。也就是說,一個是按照主機(jī)房和工作區(qū)的機(jī)房劃分,另一個是按照主次區(qū)劃分。另外,如果主次機(jī)房不能區(qū)分,需要通過物理隔離的方式將兩個機(jī)房分開,保持彼此之間難以通風(fēng)。此外,對于主機(jī)房,通常需要設(shè)置更多能耗高、功率大的設(shè)備,考慮到未來機(jī)房的發(fā)展,應(yīng)規(guī)定機(jī)柜類型應(yīng)在主機(jī)房內(nèi)統(tǒng)一設(shè)置,并應(yīng)設(shè)置為通道。

3合理提高機(jī)房溫度,節(jié)約能源

 隨著科技水平的不斷提高,目前電子設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性有了很大的提高,機(jī)房內(nèi)的電子設(shè)備通??梢赃_(dá)到10℃。~在30℃之間保持穩(wěn)定的工作狀態(tài)。同時,為了避免靜電對設(shè)備運行的干擾,通常需要將機(jī)房的濕度控制在50%左右。因此,可以適當(dāng)提高空調(diào)的送風(fēng)溫度,保證其在相關(guān)電子設(shè)備的安全工作范圍內(nèi),每升高1℃的空調(diào)溫度可以節(jié)省2.5%的用電費用,顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力。因此,在滿足機(jī)房相關(guān)設(shè)備工作條件的前提下,適當(dāng)提高空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度可以有效降低能耗需求。

三:安科瑞能耗統(tǒng)計分析(能源管理)解決方案

1概述

 建立高效的能源消耗監(jiān)測管理系統(tǒng),實時測量建筑各種能源消耗設(shè)備的能源消耗數(shù)據(jù),統(tǒng)計分析采集數(shù)據(jù)。能夠合理確定各地區(qū)建筑能源消耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和績效考核指標(biāo),發(fā)現(xiàn)能源使用規(guī)律和能源浪費,提高人們積極節(jié)能意識。

① 構(gòu)建數(shù)據(jù)中心智能能源管理系統(tǒng)的基本框架,實時監(jiān)控各用能環(huán)節(jié);

② 排碳數(shù)據(jù)化:通過系統(tǒng)可以實現(xiàn)建筑單位人均能耗分析(包括水、電、能),實現(xiàn)低碳辦公數(shù)據(jù)化;

③ 區(qū)域能效比:實現(xiàn)建筑單位區(qū)域能耗對比,方便能耗評估;

④ 同期能效比:實現(xiàn)同年、同期、同區(qū)域能耗對比,便于節(jié)能數(shù)據(jù)分析;

⑤ 能源消耗評估管理:按照能源消耗定額標(biāo)準(zhǔn)約束值、標(biāo)準(zhǔn)值、指導(dǎo)值分析單位面積能源消耗和人均能源消耗指標(biāo);

⑥ 能源消耗競爭排名:比較各功能區(qū)域的能源消耗,實現(xiàn)能源消耗排名,增強(qiáng)員工的節(jié)能意識;

⑦ 綜合分析、統(tǒng)計、打印和查詢能源消耗的使用數(shù)據(jù),根據(jù)能源消耗監(jiān)測管理系統(tǒng)的需要,可以選擇不同風(fēng)格的報表打印。為能源消耗運營管理部門提供可靠依據(jù);

⑧ 能源消耗數(shù)據(jù)采集,隨時查詢,根據(jù)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,監(jiān)測異常能源消耗,報警能源智能儀器故障,提高系統(tǒng)信息化和自動化水平。

2平臺部署硬件選擇

四:結(jié)束語

 可以看出,為了中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房能夠穩(wěn)定長期運行,降低中小數(shù)據(jù)中心的能耗成本,中小數(shù)據(jù)中心需要采用合理的氣流組織設(shè)計和綠色節(jié)能機(jī)房產(chǎn)品,采用先進(jìn)的方法控制機(jī)房運行的能耗。這不僅有助于提高中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房的經(jīng)濟(jì)性和實用性,也對中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房未來的發(fā)展規(guī)劃具有積極意義。


[參考文獻(xiàn)]

[1]徐琛.中小數(shù)據(jù)中心機(jī)房降低能耗的方法研究.航天科工廣信智能技術(shù)有限公司,浙江杭州310015

[2]陳龍泉,王歡.基于基站機(jī)房的能耗數(shù)據(jù)采集與分析[J].計量技術(shù),2016,(4):5-10.

[3]2022.5版安科瑞企業(yè)微網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.

作者簡介:涂志燕,目前在安科瑞電氣有限公司工作,主要從事數(shù)據(jù)中心相關(guān)產(chǎn)品的研究、開發(fā)和應(yīng)用。



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