西门子IDC的能源管理解决方案

,IDC机房的能源管理,西门子，让城市更美好！,IDC机房的节能途径,IDC机房能量分析,1,IDC机房的能耗构成,IDC机房的能耗构成,IDC机房的能耗主要分为四块，其构成比例每个机房各不相同。大致上：服务器及通信设备用电30%制冷用电45%供电系统能耗24%照明和办公用电1%,EfficiencymeasurementPUE,1.5,3.5,2,5,2.0,3.0,TypicalDataCenter,ProperdesignedDataCenter,PUEPowerUsageEffectiveness,IDC机房的节能途径,2,五大方面实现IDC节能,IDC机房节能领域主要包括：建筑节能、动力与照明节能、空调与机房热管理节能、能耗监控与智能管理、新技术节能。在建筑节能部分，应首先保证机房密封状态，其次应规划好需要制冷的空间，从细节着手，为IDC机房的节能减排打下基础。,做好机房热管理，减少制冷能耗,IDC机房中的制冷能耗由空调本身工作效率、机房内部气流组织、设备分布情况、是否存在局部热点、是否合理利用外部冷源等各方面因素综合影响。提高空调本身的制冷效率减小需要制冷的空间利用外部冷源储冷节能,冷水站,空调冷热水系统控制原理图,IDC节能策略,利用精确按需送风细化机柜的气流组织，提高机房制冷效率；采用负荷随动跟踪方式，保证冷量供求平衡，克服空调系统的设备冗余,细化IDC机房的气流组织,3,传统机房的气流组织,在机柜过道里或机柜顶空，冷热空气混杂，每个点都可能是冷热空气中和区，导致机房整体环境温度偏高。,机房气流组织,利用冷热通道设计，优化机房冷却效果。,善用资源，提高制冷效率,提高空调制冷效率的一个有效办法是实现“按需制冷”:将制冷方式从房间级制冷转变为机柜级别制冷，实现精确地“按需制冷”。优化气流组织：对机柜内部的气流组织更细化，如加装阻风盲板和气流分配单元等动态智能冷却技术它在每台机柜前方的地板下都埋设了送风口，其风量大小可以根据需要随时调节IT设备能源负荷随动跟踪控制的空调系统超前预测控制克服空调水系统的输送惯性,根据数据中心研究机构正常运行时间学会（UPTIMEINSTITUTE）研究发现，由于“气流损失”，也就是“旁路气流”导致数据中心冷却的冷空气有60%都被浪费了。结果是低效的气流管理导致我们在能源方面花了许多冤枉钱。,精确送风的基本原则,把冷气输送到机柜里面去：因为是机柜内设备需要冷气。把冷气输送到机柜的正面去：因为冷气只能从服务器正面进入服务器机箱，发挥制冷作用。,精确按需送风的原理,精确调节每个机柜的进气量：因为机柜内设备发热量不同，需要的冷量也不同。不让机柜内的冷气随意流失：因为只有进入服务器的冷气才真正发挥制冷作用，所以应把冷气聚束在服务器正面空间。,风道送风机房示意图,安装风道前后温度变化对照表,上送风模式,IDC机房空调系统优化,4,变风量空调系统控制网络示意图,每个变风量的VAV箱根据机柜内的发热量确定送风量；变风量空调机组则根据所有VAV箱项所需的总风量通过变频器调节空调机组的风机转速以控制冷量的供求平衡。冷水调节阀则根据所需送风温度调节阀门开度控制冷冻水流量。,单冷VAV末端装置原理图,使空调系统的效率（COP值）始终保持最大值。采用负荷随动跟踪节能控制技术超前预测控制低负荷（单台制冷机组工作时）：冷冻水出水温度重新设定冷冻水一次泵变流量冷却水泵变流量冷却塔风机调节,制冷能源站的节能途径,冷水机组台数控制-部分负荷的运行时间频率,应保证冷水机组工作于较佳的COP,一次泵变流量控制,一次泵水系统变流量运行时系统整体性能分析,由图中可以得出：水泵能耗占整个空调系统能耗的比例越大，系统综合COP升高幅度越大。泵耗较小，则节能幅度不大。20%左右为临界状态，泵耗比例在比临界比例以下，综合COP先有所下降再上升。所以，若泵耗占整个空调系统能耗20%以上时，使用变流量系统可以达到节能的效果。,超前预测控制,利用超前预测控制技术，克服冷能量输送过程的时间惯性控制系统可根据环境因素每天开机前，自动选择最合适的模式类型进行不断地迭代学习，让系统自动寻找最佳的冷冻水温度设定点，克服时间滞后的影响，使整个系统的控制逐步逼近最佳控制。,空调水系统原理图及控制策略,提高空调末端设备的温度控制精度和系统响应速度。保证冷量供求平衡，克服空调系统的设备冗余利用超前预测控制技术，克服冷能量输送过程的时间惯性,能源管理对BAS系统的技术要求,节能控制策略对BAS的技术要求：空调水系统的系统能耗采样周期1分钟；DDC必须采用以太网控制器；并支持BACnet/IP协议。,IDC机房的能源管理,5,在设计高效率的电源设备及供电系统解决方案中主要采用如下节能措施。一、选用高效的电源设备，及对电源设备实行智能化节能管理；二、优化设计供电系统，减少中间环节，合理布置电源设备，减少能源输送中的损失；三、提升供电系统的核心指标（效率、功率因素、谐波等），减少对电网周边设备及环境的污染；四、扩大太阳能、风能等绿色资源在通信领域的应用。采用节能型照明灯具，对其控制系统做到精细化、智能化。,电源综合节能方案,优化供电系统，降低电能消耗,应注重UPS的选择、注重谐波的处理注重灯具发光效率的选择：,能源管理的实施流程,能耗监控与智能管理,应化目前粗放式的能耗管理方式为精细化的能耗管理，在机房中布智能能耗管理设备，监控、记录和分析能耗情况的变化，一方面可以衡量所使用节能手段的效果，另一方面也可考察电信设备和机房基础设施的能耗情况。综合控制中心：综合控制中心可全天候集中监控IT设备、机房环境和建筑设施，实现系统虚拟化和快速故障响应。,生产相关的KPI（关键绩效指标）计算为企业寻求潜在节能机会,基于能源的关键绩效指标,能源调度计划(1),能源调度计划(2)基本负荷曲线,基本负荷曲线和日期类型定义,典型工作日的负荷曲线,空调综合节能方案,在空调系统节能综合方案主要采用如下节能措施。一、提高空调的制冷效率，选购适合的空调（水冷风冷，上下送风），或对空调主要部件（压缩机、蒸发器、冷凝