数据中心机房基础设施建设新技术研究与探索
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引言
数据中心它是具有较高的数字化和信息化的,所以在运 行过程中,要求更高的安全性和可靠性,尤其数据中心它是一 个具有较高耗能的产业,如果能够实现较有成效的节能降耗效 果,那么对行业发展来说具有非常重要的现实意义。当前国家 都在提倡节能减排,不断进行新技术的研发,达到较为理想的 节能降耗效果。本文从动力系统以及制冷系统等多方面,对这 些节能降耗新技术进行了研究和分析,以期能够对数据中心的 节能降耗提供参考。
(3)锂电池。在过去,都是普遍采用铅酸蓄电池,这种 电池放电倍率低,所以体积非常庞大,并且重量非常重,而锂 电池具有更好的输出功率密度,能量密度更高,占地面积只相 当于传统铅酸蓄电池的一半左右,体积非常的小,重量也相对 较轻,大概为传统蓄电池的五分之一,并且锂电池生命周期更 长,不需要进行维护,能够具备较强的温度适应性,并且所需 的充电时间较短,能够在出现运行中断情况时发挥非常重要的 供电作用[2]。
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TECHNOLOGY AND INFORMATION
数据中心机房基础设施建设新技术研究与探索
陆立全 新疆汇业智能科技有限公司 新疆 石河子 832000
摘 要 在社会经济快速发展的背景下,各项新的技术被广泛地研究和开发,在数据中心包含了很多的数字化以及 信息化的设施,所以对安全性和可靠性具有较高的要求,同时,数据中心它是一个能耗较高的产业,所以对其进行 节能降耗的研究具有非常重要的现实意义。当前各项新技术被应用在数据中心的节能降耗方面。本文对各项新技术 进行了较为细致的讲解。 关键词 数据中心;基础设施;新技术
3 结束语 总的来说,数据中心各项基础设施,它在很大程度上奠定
了数字化和信息化的基础,对数据中心的运营水平和建设起到了 很大的决定作用。本文针对数据中心的节能降耗方面各项新技术 的研究,在制冷系统以及动力系统等相关方面的新技术进行了讲 解,各项新技术的占地节能以及运行维护方面的优势都非常明 显,能够有效提升安全性和可靠性还有高效运行,对相关新技术 的研究,可以为机房的基础设施建设,实现节能降耗提供参考。
2 动力系统方面的新技术研究 (1)不间断电源。文化模块UPS这种新的技术是,在多个
模块并列的情况下,来实现大功率的输出,每个系统都由静态开 关功能、功率模块以及监控模块所组成,功率模块并联的方式来 实现平均分担负载,在出现故障的时候会进行系统的自动退出, 而转换为由其他功率模块来进行负载的承担,使得具有独特的冗 余,能避免设备出现单点故障,最大限度地保证电源的可靠性。
在很多情况下的能耗消耗,大约可以实现15%的节能效果。此 外这种高压变频机组,具有快速启动、减少喘振发生以及降低 人机噪音等特点,数据中心通过对这套系统的运用,能够明显 提升机组效率,降低运行费用,自然风冷却机组很多时候采用 的都是传统风冷机组结合自然冷却盘来实现明显的自由冷却作 用。在冬季的时候,普遍通过自然冷源制冷,而夏季的时候则 可以更换为压缩机制冷,而在中间的过渡季节,则可以结合压 缩机和室外自然冷源,来进行制冷[1]。
1 制冷系统方面的新技术研究
(1)节能控制。根据数据中心的理论计算和工程经验, 对冷冻水温度进行提升,能够明显的对机组效率进行改善,实 现降低能耗的作用同时,冷冻水温度上升能够在很大程度上使 冷冻水管传输过程中的损耗降低,从而实现较为有效避免系统 和末端设备出现接入的情况。此外,提高冷冻水温度,能够在很 大程度上减轻机组运行负载,使得相关设备的运行健康状况得以 改善,延长维修周期,降低对各个设备以及配件的更换费用。由 于数据中心,全年都需要制冷,所以如果对冷冻水温度进行提升 是能够明显的改善冷水机组的效率的,能够使设备运行更加的健 康,对机房的温湿度也能够起到很好的调节作用,并且可以对自 由冷却时间产生延长的作用,实现节能制冷系统费用的降低,使 得数据中心的PUE降低。根据相关的设计规范规定建议采用较 为明显的供回水温度达到节能的目的,因此,高水温功能,能 够实现较为明显的制冷系统降耗,提升节能水平。
(3)冷源站设备。近几年来,高压变频技术取得了非常 快的发展,对这项技术的应用也越来越Байду номын сангаас泛,高压变频冷水机 组,也就是对这项技术的应用,使得高压供电快速启动简洁、 变频器节能投资少、占地面积小等特点得到充分的发挥。跟过 去传统的高压电瓶剧组进行比较,这种新的技术对于降低能 耗、变频器变频调速方面具有明显的优势,能够明显降低机组
(2)制冷配电母线。制冷配电母线,是采用伪造式低压母 线,来对数据中心的机房末端设备,进行供电,取代了过去的精 密配电柜加电缆的传统的供配电方式,并且配备使用了即插即用 的插接箱,能够在母线槽不断电的情况下,进行较为灵活的任意 位置的断开和连接,从而达到快速部署随需而变的目的。跟传统 的方式相比,制冷配电母线能够明显的对机柜空间进行节约,使 得对机房配置的扩容更为方便,可以根据用电需求,进行灵活的 随需增减,并且可以进行灵活的三项和单项转换。
(2)冷水机组及其跟板换串联的架构。冷水机组跟板换 串联架构,这种新技术的作用方式,是通过将板式换热器在水 冷侧进行设置,并且跟冷水机组实现对应布置。在冬季的时 候,通过对板式换热器的自由冷却方式,在过渡季节,可以很 好地通过冷回水温度,充分利用室外冷源来降低费用,而冷水 机组的压缩制冷,也能够起到节省运行费用的作用。这种冷水 机组和板换串联架构的新技术,可以根据室外环境温度分为三 种运行模式:一种是通过压缩机制冷,也就是说冷水机组来发 挥作用,而板式换热器停止工作。第二种是联合制冷,也就是 说,先使用板式换热器来预冷,随后在通过冷水机组制冷。第 三种模式,是完全自由冷却,冷水机组以及板式换热器都停止 工作,跟数据中心采用的冷水机组和板换并联架构相比,这种 新技术不同串联架构在很大程度上对系统架构进行了简化,使 得实际的控制方式更为明确和清晰,在实际的运行和维护过程 中,能够实现较为平滑便捷的切换,使得运维风险能够明显降 低,系统安全可靠性得以提升。