淺談新一代數(shù)據(jù)中心建設綠色節(jié)能策略[權(quán)威資料]

淺談新一代數(shù)據(jù)中心建設綠色節(jié)能策略 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要 如今隨著各行業(yè)業(yè)務的迅速拓展，作為支撐各行業(yè)生產(chǎn)最基礎的信息系統(tǒng)的發(fā)展也顯得異常迅猛和迫切，作為信息系統(tǒng)基礎的數(shù)據(jù)中心的重要性也越來越明顯。通常數(shù)據(jù)中心耗電量非常大，因此建設一個高效、綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心就變得至關重要。本文對可以應用在數(shù)據(jù)中心建設領域的綠色節(jié)能技術(shù)進行了闡述和歸納總結(jié)。 關鍵詞：綠色節(jié)能，自然冷卻，變頻，溫度，策略 TE08 A 如今，隨著各大行業(yè)業(yè)務的不斷拓展，作為支撐生產(chǎn)數(shù)據(jù)最基礎的信息系統(tǒng)的發(fā)展也顯得異常迅猛和迫切，尤其是以銀行業(yè)、保險業(yè)、電商業(yè)等更為突出。作為信息系統(tǒng)基礎的數(shù)據(jù)中心的重要性也越來越明顯。 通常數(shù)據(jù)中心的耗電量非常大，因此建設一個綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心則成為數(shù)據(jù)中心設計初期需要考慮的重要因素。 而在數(shù)據(jù)中心耗電設備中，機電設備是數(shù)據(jù)中心能源消耗的大戶，尤其是暖通設備耗電量所占比例非常之大。降低IT 設備以外的機電設備的耗電量，是降低機房能源效率值（ PUE 值）的有效手段。因此，我們來看一 下，在數(shù)據(jù)中心建設領域的幾種常見的節(jié)能措施。 1. 冬季自然冷卻 因為數(shù)據(jù)中心是需要全年制冷的，因此在冬季和過渡季節(jié)停掉冷水機組，使用自然冷源無非是節(jié)能的首選。 我國北方地區(qū)可完全使用自然冷卻的時間占全年總時間的 35.86%，部分使用自然冷卻的時間占到全年的 19.66%。使用自然冷卻可直接節(jié)約能源使用和節(jié)省運維費用，并且具有較低的初期投資。 自然冷卻系統(tǒng)原理介紹 自然冷卻系統(tǒng)在冬季利用冷卻塔的冷卻水通過板式熱交換器與冷凍水回水進行熱交換 ,無需或只需部分開啟冷機。 2. 變頻控制 采用變頻設備，比定頻設備更節(jié)能。做法如下： #61548；冷凍水流量控制：與建筑負荷相匹配 #61548；旁通閥控制：確保機組的最低流量 #61548；冷卻塔變速風機控制：確保進入機組的最佳冷卻水溫 (CDWT) #61548；冷卻水流量控制：與冷水機組相匹配 #61548；精密空調(diào)室內(nèi)機風機采用 EC 風機，可以根據(jù)冷量要求自動調(diào)節(jié)風量，節(jié)約風機能耗。 3. 提高冷凍水溫度 電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范要求服務器進風溫度在13 15 ；而 ASHRAE 與設備廠商對服務器要求的進風溫度范圍： 18 27 ；提高服務器進風溫度意味著可以提高精密空調(diào)送風溫度；提高精密空調(diào)送風溫就意味著可以提高冷水機組的冷凍水出水溫度，提高冷水機組冷凍水溫度意味著可以提高蒸發(fā)溫度，帶來更高的機組能效比，從而達到提高能源使用效率的目的。 4. “ 冷 ” 、 “ 熱 ” 通道設計概念 采用高架地板，熱通道 /冷通道設計，合理組織氣流，提高空調(diào)效率及提高制冷效率。 #61656；冷通道 進風通道， #61656；熱通道 排風通道 #61656；機架進風面相對，排風面相對 #61656；空調(diào)放置對應于熱通道的盡頭 采用冷熱通道設計，已經(jīng)不僅僅是最佳實踐，而是各大數(shù)據(jù)中心標準所要求采用的機柜布置方式。采用冷熱通道的設計，可以節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)能耗 5%-10%,而且為其他節(jié)能方式奠定了基礎，建議數(shù)據(jù)中心的機柜布置采用冷熱通道的設計。 圖 冷熱通道示意圖 5. 提高送風溫度 數(shù)據(jù)處理及通訊系統(tǒng)是由計算機，網(wǎng)絡設備，電氣設備，和一些外圍設備組成。數(shù)據(jù)中心的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特征是具有很高的單位面積冷負荷 (kW/m2)，較普通的辦公樓單位面積冷負荷通常會高出一個數(shù)量級。全年冷負荷波動很小。 2008 年出于節(jié)能考慮以及計算機設備自身適應性的提高， ASHRAE 對數(shù)據(jù)通信設備的進風參數(shù)要求有所放寬。ASHRAE 及設備生產(chǎn)廠商擴大服務器進風參數(shù)范圍的意義：可以在保證設備正常工作的前提下降低制冷系統(tǒng)運行成本；在冬季可以把服務器進風溫度設定在較低的溫度范圍內(nèi)，這樣可以減少新風處理能耗降低最大限度利用室外自然冷源；在過度季節(jié)及夏季可以把服務器進風溫度參數(shù)設置在紅色區(qū)域的右上角，這樣可以降低制冷能耗，增加室外自然冷源的利用時間。 提高服務器進風溫度意味著可以提高精密空調(diào)送風溫度；提高精密空調(diào)送風溫就意味著可以提高冷水機組的冷凍水出水溫度，提高冷水機組冷凍水溫度意味著可以提高蒸發(fā)溫度，帶來更高的機組能效比。 綜上所述建議：參考 ASHRAE TC9.9 采用 Class 1 級標準作為北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心機房服務器運行環(huán)境標準。精密空調(diào)室內(nèi)機組溫度控制方式改為送風溫度控制。但為了與國家 A級機房標準相符合，在設計時應該按照 A 級機房的標準進行系統(tǒng)的配置，但在運行時可參考 ASHRAE 的標準做適當靈活的調(diào)整。 6. EC 風機 建議數(shù)據(jù)中心精密室內(nèi)送風風機采用 EC 風機。 EC 風機的效率高于普通的 AC 電機風機，其節(jié)能效率相對于傳統(tǒng)精密空調(diào)送風風機要高 30%.同時噪聲更低，風機溫升對精密空調(diào)送風的影響也更小。 7. 冷池技術(shù) 針對中高密度區(qū)，可以考慮在送風冷通道上方構(gòu)建冷池，將送風冷空氣停留在冷通道區(qū)域，防止服務器機柜上部排風被服務器正面再次吸入，以實現(xiàn)最佳的能源效率。采用冷池技術(shù)后，首先冷風的利用效率被提高，其次，冷風與熱風充分隔離，減少在數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷熱風混合，進一步提高空調(diào)效率， 最重要的是，采用了冷池技術(shù)后，可以參考 ASHRAE的推薦，進一步提高送風溫度，進一步提高空調(diào)效率。 冷池系統(tǒng)需結(jié)合現(xiàn)場服務器機柜的樣式現(xiàn)場定制，同時其頂板需與消防系統(tǒng)聯(lián)動，配合氣體消防系統(tǒng)的滅火工作。 冷池已經(jīng)是一個非常成熟的綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)，近兩年來已經(jīng)被一些觀念領先的客戶所采納，并起到了良好的節(jié)能效果。 8. 機柜選配 #61656；超過 60%的通風率，確保通風、散熱能力達到業(yè)界最高標準； #61656；大尺度頂部進線系統(tǒng)，滿足上走線要求，配合精密空調(diào)下送風上回 風的需要，提高制冷效率； #61656；開放式底座設計，方便布線操作，同時底座可以根據(jù)需要封閉，或者部分封閉，這樣可以更合理的組織氣流，減少制冷量的浪費； 9. 精密空調(diào)送風變風量控制系統(tǒng) 服務器平時大部分時間不是運行在滿負荷狀態(tài)的，其發(fā)熱量也不會是設計工況時的最大發(fā)熱量，所以服務器冷卻所需要的風量應該與服務器發(fā)熱量相匹配，達到節(jié)約送風能耗的目的。 精密空調(diào)送風變風量系統(tǒng)控制邏輯：在高密度設備前設置變風量送風口，變風量送風口，可以針對該高密度設備后的溫度傳感器的自動識別， 每塊變風量開孔地板配備 2 只溫度傳感器，接至其對應區(qū)域的服務器機柜背后，根據(jù)服務器機柜的出風溫度調(diào)節(jié)送風量；由于每個變風量送風器調(diào)節(jié)的過程中對地板送風靜壓箱內(nèi)的靜壓產(chǎn)生影響，通過采集靜壓變化，實現(xiàn)對精密空調(diào)送風變風量的調(diào)節(jié)，達到節(jié)能的目的。 建議對新一代數(shù)據(jù)中心，針對高密度區(qū)，或?qū)ζ胀芏葏^(qū)中的少數(shù)高密度設備前，安裝變風量送風口，對高密度設備所需要的大風量進行實時調(diào)節(jié)，同時調(diào)節(jié)精密空調(diào)的送風量，與出風口的風量實現(xiàn)匹配。 10. 濕膜加濕 由于整個過程是等焓過程，在加濕的同時能夠降 低回風溫度，降低精密空調(diào)的制冷需求，配合冷凝水收集器共同使用，可以節(jié)約大量的電能和水資源，并且整個加濕過程沒有水垢產(chǎn)生，所以大大減少加濕器的維護成本。 11. 利用環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，對能源進行主動管理 新一代的數(shù)據(jù)中心管理，將采用 3D 界面，實現(xiàn)資產(chǎn)管理、機房設施和 IT 流程、能源管理的的統(tǒng)一集成管理和監(jiān)控。對于所有的電力計算、氣體排放、氣流組織分析、機房環(huán)境監(jiān)控、 RFID 設備巡檢等全局端到端的實時監(jiān)測。提供實時 PUE（數(shù)據(jù)中心能源效率）值，要求能做到對每個機房、每個模塊的全局電力費用實時計算。 能源管理對于了解數(shù)據(jù)中心的實時能耗，并對能耗進行主動管理有重要的意義。數(shù)據(jù)中心采用能效管理系統(tǒng)幫助數(shù)據(jù)中心管理人員節(jié)省電能、管理能源。 12. 數(shù)據(jù)中心氣流與熱場管理 通過數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)氣流與熱場管理工具管理數(shù)據(jù)中心機房的制冷系統(tǒng)，可以在設計階段采用三維建模的方式模擬各綠色技術(shù)手段對機房建設后的的溫度和氣流分布的提高，避免了建設完才發(fā)現(xiàn)熱點的傳統(tǒng)設計方法，可根據(jù)熱場分布情況填加新設備及對高溫區(qū)域進行有針對性的治理。 13.實時的 PUE 計算工具 采用實時 PUE 的計算工 具，通過能效管理和該計算工資，可以實時監(jiān)控數(shù)據(jù)中心的 PUE 及能耗情況，并對歷史曲線進行記錄和分析。 綜上所述，對目前在數(shù)據(jù)中心建設領域的綠色節(jié)能方面的技術(shù)和策略做了歸納和總結(jié)。相信隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展以及國家對建筑綠色節(jié)能要求的不斷深入和細化，相信未來在數(shù)據(jù)中心建設領域會有更多的綠色節(jié)能手段被論證和應用。 文檔資料：淺談新一代數(shù)據(jù)中心建設綠色節(jié)能策略 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :通風管道在暖通空調(diào)工程中的應用 土建施工中常見的問題及 控制措施 鐵路橋涵施工中的缺陷和應對策略研究 探討建筑后澆帶施工技術(shù) 討論水泥穩(wěn)定碎石施工變異的防治措施 鐵路橋梁連續(xù)梁掛籃施工控制措施分析 討論建筑工程質(zhì)量安全管理的有效方法 鐵路與城市軌道交通信號控制系統(tǒng)比較和展望 提高建筑工程管理及施工質(zhì)量控制的有效策略 討論結(jié)構(gòu)抗震概念設計在房屋建筑中的應用 討論工民建工程中的基坑支護施工技術(shù) 淺析地鐵隧道土