浅谈新一代数据中心建设绿色节能策略[权威资料]

浅谈新一代数据中心建设绿色节能策略 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要 如今随着各行业业务的迅速拓展，作为支撑各行业生产最基础的信息系统的发展也显得异常迅猛和迫切，作为信息系统基础的数据中心的重要性也越来越明显。通常数据中心耗电量非常大，因此建设一个高效、绿色节能的数据中心就变得至关重要。本文对可以应用在数据中心建设领域的绿色节能技术进行了阐述和归纳总结。 关键词：绿色节能，自然冷却，变频，温度，策略 TE08 A 如今，随着各大行业业务的不断拓展，作为支撑生产数据最基础的信息系统的发展也显得异常迅猛和迫切，尤其是以银行业、保险业、电商业等更为突出。作为信息系统基础的数据中心的重要性也越来越明显。 通常数据中心的耗电量非常大，因此建设一个绿色节能的数据中心则成为数据中心设计初期需要考虑的重要因素。 而在数据中心耗电设备中，机电设备是数据中心能源消耗的大户，尤其是暖通设备耗电量所占比例非常之大。降低IT 设备以外的机电设备的耗电量，是降低机房能源效率值（ PUE 值）的有效手段。因此，我们来看一 下，在数据中心建设领域的几种常见的节能措施。 1. 冬季自然冷却 因为数据中心是需要全年制冷的，因此在冬季和过渡季节停掉冷水机组，使用自然冷源无非是节能的首选。 我国北方地区可完全使用自然冷却的时间占全年总时间的 35.86%，部分使用自然冷却的时间占到全年的 19.66%。使用自然冷却可直接节约能源使用和节省运维费用，并且具有较低的初期投资。 自然冷却系统原理介绍 自然冷却系统在冬季利用冷却塔的冷却水通过板式热交换器与冷冻水回水进行热交换 ,无需或只需部分开启冷机。 2. 变频控制 采用变频设备，比定频设备更节能。做法如下： #61548；冷冻水流量控制：与建筑负荷相匹配 #61548；旁通阀控制：确保机组的最低流量 #61548；冷却塔变速风机控制：确保进入机组的最佳冷却水温 (CDWT) #61548；冷却水流量控制：与冷水机组相匹配 #61548；精密空调室内机风机采用 EC 风机，可以根据冷量要求自动调节风量，节约风机能耗。 3. 提高冷冻水温度 电子信息系统机房设计规范要求服务器进风温度在13 15 ；而 ASHRAE 与设备厂商对服务器要求的进风温度范围： 18 27 ；提高服务器进风温度意味着可以提高精密空调送风温度；提高精密空调送风温就意味着可以提高冷水机组的冷冻水出水温度，提高冷水机组冷冻水温度意味着可以提高蒸发温度，带来更高的机组能效比，从而达到提高能源使用效率的目的。 4. “ 冷 ” 、 “ 热 ” 通道设计概念 采用高架地板，热通道 /冷通道设计，合理组织气流，提高空调效率及提高制冷效率。 #61656；冷通道 进风通道， #61656；热通道 排风通道 #61656；机架进风面相对，排风面相对 #61656；空调放置对应于热通道的尽头 采用冷热通道设计，已经不仅仅是最佳实践，而是各大数据中心标准所要求采用的机柜布置方式。采用冷热通道的设计，可以节省空调系统能耗 5%-10%,而且为其他节能方式奠定了基础，建议数据中心的机柜布置采用冷热通道的设计。 图 冷热通道示意图 5. 提高送风温度 数据处理及通讯系统是由计算机，网络设备，电气设备，和一些外围设备组成。数据中心的空气调节系统的特征是具有很高的单位面积冷负荷 (kW/m2)，较普通的办公楼单位面积冷负荷通常会高出一个数量级。全年冷负荷波动很小。 2008 年出于节能考虑以及计算机设备自身适应性的提高， ASHRAE 对数据通信设备的进风参数要求有所放宽。ASHRAE 及设备生产厂商扩大服务器进风参数范围的意义：可以在保证设备正常工作的前提下降低制冷系统运行成本；在冬季可以把服务器进风温度设定在较低的温度范围内，这样可以减少新风处理能耗降低最大限度利用室外自然冷源；在过度季节及夏季可以把服务器进风温度参数设置在红色区域的右上角，这样可以降低制冷能耗，增加室外自然冷源的利用时间。 提高服务器进风温度意味着可以提高精密空调送风温度；提高精密空调送风温就意味着可以提高冷水机组的冷冻水出水温度，提高冷水机组冷冻水温度意味着可以提高蒸发温度，带来更高的机组能效比。 综上所述建议：参考 ASHRAE TC9.9 采用 Class 1 级标准作为北方地区数据中心机房服务器运行环境标准。精密空调室内机组温度控制方式改为送风温度控制。但为了与国家 A级机房标准相符合，在设计时应该按照 A 级机房的标准进行系统的配置，但在运行时可参考 ASHRAE 的标准做适当灵活的调整。 6. EC 风机 建议数据中心精密室内送风风机采用 EC 风机。 EC 风机的效率高于普通的 AC 电机风机，其节能效率相对于传统精密空调送风风机要高 30%.同时噪声更低，风机温升对精密空调送风的影响也更小。 7. 冷池技术 针对中高密度区，可以考虑在送风冷通道上方构建冷池，将送风冷空气停留在冷通道区域，防止服务器机柜上部排风被服务器正面再次吸入，以实现最佳的能源效率。采用冷池技术后，首先冷风的利用效率被提高，其次，冷风与热风充分隔离，减少在数据中心内冷热风混合，进一步提高空调效率， 最重要的是，采用了冷池技术后，可以参考 ASHRAE的推荐，进一步提高送风温度，进一步提高空调效率。 冷池系统需结合现场服务器机柜的样式现场定制，同时其顶板需与消防系统联动，配合气体消防系统的灭火工作。 冷池已经是一个非常成熟的绿色数据中心技术，近两年来已经被一些观念领先的客户所采纳，并起到了良好的节能效果。 8. 机柜选配 #61656；超过 60%的通风率，确保通风、散热能力达到业界最高标准； #61656；大尺度顶部进线系统，满足上走线要求，配合精密空调下送风上回 风的需要，提高制冷效率； #61656；开放式底座设计，方便布线操作，同时底座可以根据需要封闭，或者部分封闭，这样可以更合理的组织气流，减少制冷量的浪费； 9. 精密空调送风变风量控制系统 服务器平时大部分时间不是运行在满负荷状态的，其发热量也不会是设计工况时的最大发热量，所以服务器冷却所需要的风量应该与服务器发热量相匹配，达到节约送风能耗的目的。 精密空调送风变风量系统控制逻辑：在高密度设备前设置变风量送风口，变风量送风口，可以针对该高密度设备后的温度传感器的自动识别， 每块变风量开孔地板配备 2 只温度传感器，接至其对应区域的服务器机柜背后，根据服务器机柜的出风温度调节送风量；由于每个变风量送风器调节的过程中对地板送风静压箱内的静压产生影响，通过采集静压变化，实现对精密空调送风变风量的调节，达到节能的目的。 建议对新一代数据中心，针对高密度区，或对普通密度区中的少数高密度设备前，安装变风量送风口，对高密度设备所需要的大风量进行实时调节，同时调节精密空调的送风量，与出风口的风量实现匹配。 10. 湿膜加湿 由于整个过程是等焓过程，在加湿的同时能够降 低回风温度，降低精密空调的制冷需求，配合冷凝水收集器共同使用，可以节约大量的电能和水资源，并且整个加湿过程没有水垢产生，所以大大减少加湿器的维护成本。 11. 利用环境监控系统，对能源进行主动管理 新一代的数据中心管理，将采用 3D 界面，实现资产管理、机房设施和 IT 流程、能源管理的的统一集成管理和监控。对于所有的电力计算、气体排放、气流组织分析、机房环境监控、 RFID 设备巡检等全局端到端的实时监测。提供实时 PUE（数据中心能源效率）值，要求能做到对每个机房、每个模块的全局电力费用实时计算。 能源管理对于了解数据中心的实时能耗，并对能耗进行主动管理有重要的意义。数据中心采用能效管理系统帮助数据中心管理人员节省电能、管理能源。 12. 数据中心气流与热场管理 通过数据中心监控系统气流与热场管理工具管理数据中心机房的制冷系统，可以在设计阶段采用三维建模的方式模拟各绿色技术手段对机房建设后的的温度和气流分布的提高，避免了建设完才发现热点的传统设计方法，可根据热场分布情况填加新设备及对高温区域进行有针对性的治理。 13.实时的 PUE 计算工具 采用实时 PUE 的计算工 具，通过能效管理和该计算工资，可以实时监控数据中心的 PUE 及能耗情况，并对历史曲线进行记录和分析。 综上所述，对目前在数据中心建设领域的绿色节能方面的技术和策略做了归纳和总结。相信随着信息技术的迅速发展以及国家对建筑绿色节能要求的不断深入和细化，相信未来在数据中心建设领域会有更多的绿色节能手段被论证和应用。 文档资料：浅谈新一代数据中心建设绿色节能策略 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :通风管道在暖通空调工程中的应用 土建施工中常见的问题及 控制措施 铁路桥涵施工中的缺陷和应对策略研究 探讨建筑后浇带施工技术 讨论水泥稳定碎石施工变异的防治措施 铁路桥梁连续梁挂篮施工控制措施分析 讨论建筑工程质量安全管理的有效方法 铁路与城市轨道交通信号控制系统比较和展望 提高建筑工程管理及施工质量控制的有效策略 讨论结构抗震概念设计在房屋建筑中的应用 讨论工民建工程中的基坑支护施工技术 浅析地铁隧道土