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淺析中小型數據中心機房降低能耗的方法

更新時間:2023-02-21  |  點擊率:539
摘要:隨著我國互聯網以及計算機技術的不斷發展,相關網絡業務量呈現快速增長的態勢。其中,作為承載網絡業務量的重要物理載體,數據中心機房的能耗問題成為製約其發展的關鍵因素。對於中小型數據中心機房而言,其不僅需要負責業務的傳輸任務,而且對於相關網絡服務運營的可靠性有著更為嚴格的要求。與此同時,隨著中小型數據中心機房興建的規模與數量逐步提升,內部相關設備的數量以及其所存儲的數據體越來越大,從而導致熱源增多,給運營維護以及數據中心建設部門提出了新的挑戰。鑒於此,本文將對中小型數據中心機房降低能耗的方法進行研究。
關鍵詞:中小型數據中心;機房;降低能耗;方法
1中小型數據中心機房降低能耗的基本意義
1.1顯著降低數據中心機房運營支出

在計算數據中心機房運營支出過程中發現,通風以及製冷等設備的運營成本占總體(ti) 成本支出的比重較高。通常來講,數據中心機房在運營過程中,對於(yu) 機房中的溫度有著比較嚴(yan) 格的定義(yi) ,所以需要通風以及製冷設備長時間的工作來保證溫度在合理範圍之中,從(cong) 而導致相關(guan) 運營支出增加。然而,對於(yu) 傳(chuan) 統數據中心機房而言,通風與(yu) 製冷設備的管理模式沒有達到精細化管理的要求,粗放式管理模式更為(wei) 常見,並且不僅(jin) 達不到良好的製冷效果,而且會(hui) 導致局部溫度出現上升,上述問題均會(hui) 引發數據中心機房運營以及維護支出的逐步上升,進而為(wei) 企業(ye) 增加了一定的經濟負擔。隨著現代化節能技術的應運而生,其不僅(jin) 可以完成數據中心的降溫工作,而且在降溫的正確性以及針對性方麵有著很大的提升,從(cong) 而有助於(yu) 在提升製冷與(yu) 通風效率的同時,降低能源的消耗,進而有效的降低企業(ye) 運營中小型數據中心的運營支出。

1.2能夠保障數據中心機房設備的運行效率

交換機、服務器以及存儲(chu) 設備等是中小型數據中心機房中的主要組成部分,並且相關(guan) 設備的性能會(hui) 隨著機房內(nei) 溫度的上升而顯著下降,從(cong) 而對數據中心機房的運轉效率有著很大的負麵作用,並且隨著機房內(nei) 部溫度的逐步提升,甚至會(hui) 導致相關(guan) 設備出現損壞,從(cong) 而影響其工作年限。因此,隨著新型節能技術的逐步應用,可以更加正確控製數據中心機房內(nei) 部的溫度以及氣流,從(cong) 而有效的將溫度保持在合適的範圍當中,避免過熱問題的出現,從(cong) 而在降低機房能耗的同時,有助於(yu) 提升數據中心機房設備的運行效率。

2中小型數據中心機房降低能耗的具體方法
2.1空調係統節能改造

在對空調係統僅(jin) 限節能改造過程中,需要首先了解與(yu) 掌握中小型數據中心機房的運營特點,從(cong) 而有助於(yu) 製定更為(wei) 科學合理的改造方案。其中,在改造空調係統時,應對機房的負荷特點進行細致的研究,以便更有效的對節能改造方案進行評估,使其更具性價(jia) 比。此外,鑒於(yu) 數據中心機房中相關(guan) 電子設備較多,所以對空調的環境控製有著更為(wei) 嚴(yan) 格的要求,即:

(1)對機房內(nei) 的溫濕度以及潔淨度有著更嚴(yan) 格的要求。為(wei) 了給數據中心機房中的相關(guan) 電子設備營造更加安全、可靠的環境,需要確保機房內(nei) 部的溫度、濕度以及潔淨度等應滿足電子產(chan) 品工作的要求。

(2)機房內(nei) 部電子設備擺放位置較為(wei) 密集,在一定程度上提升了發熱密度,並且其始終處於(yu) 工作狀態,所以要求機房內(nei) 的冷負荷應保持相對不變的狀態,因此全年供冷就顯得十分重要。此外,數據中心機房具有較高的顯熱比。對於(yu) 數據中心機房而言,其通常具有良好的結構密閉性,並且由於(yu) 人員在機房內(nei) 部活動有限,導致顯熱比有著顯著提升,所以機房空調主要的工作目的便是製冷降溫。在全麵了解數據中心機房的負荷特點之後,還應積極掌握當地的有關(guan) 氣象數據,以便對自然冷源的節能性進行對比分析。對於(yu) 冬季溫度較低的區域而言,可在冬季充分利用自然冷源來對機房溫度進行調節,而在自然冷源有限的區域當中,可通過設備本身的換熱以及控製工作效率來實現節能改造的目的。

待分析節能改造項目的實際特點後,便需要開始認真選擇各類空調係統節能改造方案。其中,室內(nei) 、水側(ce) 與(yu) 風側(ce) 是不同節能技術主要的關(guan) 注點。對於(yu) 風側(ce) 改造而言,其主要具有熱管換熱器接入、風冷式機組接入以及新風直接引入等技術形式。新風直接引入在引用自然冷源時有著較高的效率,但為(wei) 了避免機房進行沙塵等顆粒,需要采用積極的措施來對控製進行過濾。風冷式機組在技術方麵更為(wei) 成熟,其通過室內(nei) 冷凝器與(yu) 室外空冷蒸發器來進行冷量的傳(chuan) 輸,但是存在室外蒸發器側(ce) 排熱容易堆積的問題。熱管換熱器接入機組盡管換熱效率低於(yu) 新風直接引入,但是其可以顯著降低係統的能耗,具有不錯的應用前景。

2.2機房類型及建立相互隔離的冷熱通道方法

對於(yu) 傳(chuan) 統數據中心機房的設計而言,其區域劃分通常按設備類型以及機房間的實際用途進行劃分。即一類按照主機房和工作區機房進行劃分,另一類則是按照主次區進行劃分。此外,假設不可將主次機房進行區分,則需要采用物理隔離的方式來講兩(liang) 個(ge) 機房進行分割,並且保持彼此之間難以進行通風。另外,對於(yu) 主機房而言,其通常需要設置較多能耗大以及功率大的設備,並且考慮未來機房的發展,應規定機櫃類型在主機房應統一設置,而且為(wei) 了建立有效的冷通道,機櫃應按照背對背、麵對麵的規則進行擺放,確保冷通道彼此之間的間距應大於(yu) 2米,從(cong) 而有效保證冷氣溫度可以長時間留存於(yu) 機房當中,達到降低能耗的目的。

2.3合理的提高機房溫度節約能源

隨著科學技術水平的不斷提升,目前電子設備的可靠性與(yu) 穩定性有著大幅度的提升,並且通常機房中的電子設備可以在10℃~30℃之間保持穩定的工作狀態。與(yu) 此同時,為(wei) 了避免靜電對設備的運行產(chan) 生幹擾,通常需要將機房的濕度控製在50%左右。由此可見,空調的送風溫度可以適當提升,確保其在相關(guan) 電子設備的安全工作範圍即可,並且空調溫度每提升1℃,則可節約2.5%的用電支出,而且會(hui) 顯著提升空調係統的製冷能力。因此,以滿足機房內(nei) 相關(guan) 設備的工作狀態為(wei) 前提,適當提升空調係統送風溫度可以有效的降低能耗需求。

3安科瑞能耗統計分析(能源管理)解決方案
3.1概述

建立高效的能耗監測管理係統,對建築各類耗能設備能耗數據進行實時測量,對采集數據進行統計和分析。能夠合理的確定各區域建築能耗經濟指標及績效考核指標,發現能源使用規律和能源浪費情況,提高人員主動節能的意識。

① 搭建數據中心智慧能源管理係統的基本框架,對各個(ge) 用能環節進行實時監測;

② 排碳數據化:通過係統可實現建築單位內(nei) 人均能耗分析(包括水、電、能量),實現低碳辦公數據化;

③ 區域能效比:實現建築單位內(nei) 區域能耗對比,方便能耗考核;

④ 同期能效比:實現同年、同期、同一區域能耗對比,方便節能數據分析;

⑤ 能耗評估管理:按照能源消耗定額標準約束值、標準值、引導值進行分析單位麵積能耗和人均能耗指標;

⑥ 能耗競爭(zheng) 排名:各個(ge) 功能區能耗對比,實現能耗排名,增強工作人員的節能意識;

⑦ 對能耗的使用數據進行綜合的分析、統計、打印和查詢等功能,並根據能耗監測管理係統的需要可選擇不同樣式報表的打印。為(wei) 能耗運營管理部門提供可靠的依據;

⑧ 能耗數據采集,隨時查詢,並根據采集數據進行統計分析,監測異常能源用量,對能源智能儀(yi) 表故障進行報警,提高係統信息化、自動化水平。

3.2平台部署硬件選型
4結束語

由此可見,為(wei) 了中小型數據中心機房可以穩定、長期的運轉,降低中小型數據中心能耗支出成本,需要在中小型數據中心設計與(yu) 規劃過程中采用采用合理的氣流組織設計、綠色節能的機房產(chan) 品,並采用先進的方法來對機房運行的能耗進行控製。這不僅(jin) 有助於(yu) 提升中小型數據中心機房運行的經濟性和實用性,而且對於(yu) 中小型數據中心機房未來的發展規劃有著積極的意義(yi) 。