数据中心电源及空调节能方案研究
数据中心电源及空调节能方案研究
数据中心电源及空调节能方案研究摘要:本文主要从电源和空调两个方面对数据中心能耗现状及问题进行梳理,结合某运营商数据中心建设及改造案例,对数据中心机房提出系统的节能方案建议。
关键词:数据中心、电力输配系统、不间断电源、制冷机房、空调末端系统、节能一、概述随着社会电子信息化程度的提高,企业的业务和管理朝着电子化和网络化的方向快速发展,在这种背景下,通信运营商的IDC业务得到了迅速的发展。
随着电子信息及制造技术的飞速提升,数据中心机房的设备密集度大大提高,耗电巨大,发热量更加集中,机房局部过热现象增多,机房内单位面积空调冷负荷急剧增加,由此引来的主设备运行故障和能耗逐年上升,甚至成为了制约通信业务发展的一大瓶颈。
同时,具有重要战略地位及发展潜力数据中心作为通信行业高能耗的代表也成为了大家关注的焦点,国内外各大运营商及相关研究机构都陆续开展了一系列数据中心节能试点改造,取得了良好效果。
本文主要从电源(包括电力输配系统、交直流不间断电源等)和空调(包括制冷机房、空调末端系统等)两大方面对数据中心能耗现状及问题进行梳理,结合某运营商数据中心建设及改造案例,对数据中心机房提出系统的节能方案建议。
二、数据中心能耗现状国内某运营商的调研数据显示:数据中心能耗呈逐年上升趋势,2009年比2008年增长了约20%左右,到2010年底,数据中心占该运营商全国网络运营总能耗的比例达到了13%(见图1),特别是在一些IDC业务发展较好的大城市,该比例远远超出了全国平均水平,比如:上海市2010年数据中心能耗占比超过了25%,北京市则达到了50%以上。
图2-1 某运营商2010年网络运营能耗结构从机楼的角度来看,数据中心能耗主要由三个部分构成:数据通信设备、空调(制冷机房、空调末端系统)及电源(电力输配系统、交直流不间断电源),其能耗占比情况见图2。
图2-2 数据中心能耗构成(数据来源:劳伦斯伯克利国家实验室)上述数据显示,数据通信设备的能耗占比最大。
数据中心空调节能设计技术措施研究
数据中心空调节能设计技术措施研究发布时间:2022-09-22T09:35:47.199Z 来源:《工程建设标准化》2022年第5月10期作者:江诗兵[导读] 数据中心核心机柜的散热甚至达到2000w/m2以上,抵消此散热的能耗中空调能耗占比80%以上江诗兵中国电子系统工程第四建设有限公司河北石家庄 050000摘要数据中心核心机柜的散热甚至达到2000w/m2以上,抵消此散热的能耗中空调能耗占比80%以上,很显然空调能耗降低,于国于民意义重大;这部分热量主要以显热为主,通过充分利用自然冷源、提高热交换效率,可以减少能源消耗,降低PUE值。
在数据中心的建设中地域的选择、自然冷源的利用方式、能量的输送方式、末端盘管的排列方式是降低能耗的重要技术措施,总结各种能耗的降低措施和分析方法为数据中心的设计、施工、运维提供强有力的技术保证。
关键词数据中心能耗分析节能措施0引言现代物联网、云计算、互联网、大数据中心等现代化信息技术已经成为国家经济的重要支柱。
信息化的基础是数据中心,可以说没有数据中心就没有信息化的发展。
决定数据中心级别的因数很多,比如容错系统、宕机时间、电源系统、区域备份等,但是数据中心的能耗PUE(新政要求小于1.3)指标无疑是需要考虑的重要因数。
而PUE的考虑因数包括:IT设备的能耗,空调的能耗、供电能耗。
其中空调能耗约占总能耗的40%以上,是本论文研究的重点方向。
1 数据中心的特点和能源消耗1.1特点数据中心能源消耗的技术特点1热负荷强度高,设备散热量大,散湿量小,(甚至达到2000w/m2)2显热比高,冷水供水7~21℃,回水可以在12~27温度之间3循环送风采用大风量,小焓差4全年供冷运行,负荷变动不大5要求可靠性高6机柜进风温度范围:18~27℃,小于60%,露点5.5~15之间1.2 能源消耗数据中心的能耗主要包括IT机柜的耗电、空调的耗电以及供电能耗。
图1 数据中心能源消耗结构分析1.3 能源消耗由图1可以看出数据中心的能源消耗包括:数据机柜、冷热源设备(冷冻机、冷却塔、风机、水泵、空调机等能量输送设备)、照明以及电气设备产生的无功功率损耗等,其中数据机柜所消耗的能源最大,这部分能源属于机柜的固定属性,能耗大小主要在于业主的选择,不在本文讨论的范围内,但是在抵消机柜散热所产生的能耗中,冷热源设备是能耗大户,占比达到能耗的40%以上。
数据中心节能减排技术改造方案研究报告
数据中心节能减排技术改造方案研究报告第一章引言 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究目的 (2)1.3 研究意义 (2)第二章数据中心节能减排现状分析 (3)2.1 数据中心能耗现状 (3)2.2 节能减排政策及标准 (3)2.3 存在的主要问题 (3)第三章数据中心节能减排技术改造总体方案 (4)3.1 技术改造原则 (4)3.2 技术改造目标 (4)3.3 技术改造路线 (4)第四章服务器及存储系统改造 (5)4.1 服务器设备选型 (5)4.2 存储系统优化 (5)4.3 高效电源模块应用 (6)第五章数据中心制冷系统改造 (6)5.1 冷却方式选择 (6)5.2 制冷设备优化 (7)5.3 冷热源管理 (7)第六章数据中心供电系统改造 (7)6.1 供电系统优化 (7)6.2 高效变压器应用 (8)6.3 电池管理系统改造 (8)第七章数据中心节能监测与管理系统 (9)7.1 能耗监测系统设计 (9)7.2 节能管理策略制定 (9)7.3 节能效果评估 (10)第八章数据中心绿色建筑改造 (10)8.1 建筑材料选择 (10)8.2 建筑结构优化 (11)8.3 绿色照明技术应用 (11)第九章数据中心节能减排政策与法规建议 (11)9.1 政策支持措施 (11)9.1.1 加大财政补贴力度 (12)9.1.2 优化电价政策 (12)9.1.3 推广绿色金融 (12)9.1.4 加强人才培养和技术研发 (12)9.2 法规制定与执行 (12)9.2.1 完善数据中心节能减排法规体系 (12)9.2.2 强化监管力度 (12)9.2.3 加强执法合作 (12)9.2.4 建立数据中心节能减排信息公开制度 (12)9.3 政策与法规评估 (13)9.3.1 定期评估政策效果 (13)9.3.2 强化评估指标体系 (13)9.3.3 加强第三方评估 (13)9.3.4 及时回应社会关切 (13)第十章结论与展望 (13)10.1 研究成果总结 (13)10.2 存在的不足与挑战 (13)10.3 发展趋势与展望 (14)第一章引言1.1 研究背景信息技术的飞速发展,数据中心作为支撑现代社会运行的重要基础设施,其能耗问题日益凸显。
数据中心暖通空调节能技术研究
数据中心暖通空调节能技术研究◎邢志慧前言随着电子信息技术的飞速发展,数据中心单个机柜的功率密度越来越高,有3kW、4kW、6kW 甚至更高,超过10kW。
机房局部过热因热量集中而加剧,机房单位面积空调冷负荷快速增加。
根据目前国内的调查数据,IT 设备能耗约占总能耗的50%,空调能耗约占40%,电源能耗约占10%。
因此,空调系统的节能是数据中心节能的关键,是降低数据中心能耗的重要途径,数据中心的节能潜力是最高的。
一、数据中心环境条件数据中心IT 设备是处于全年不间断运行中,对运行环境(温度、湿度、空气洁净度)的要求非常严格。
一般数据中心温度保持在24摄氏度左右,湿度控制在40%-60%以内,清洁度比较高。
根据GB50174-2017《数据中心设计规范》规定,粉尘浓度,A 级和B 主机房是静态的,以下测试要求每升空气中大于0.5μm 的灰尘颗粒少于18,000个。
二、数据中心空调的特点与传统舒适型空调不同,数据中心空调主要具有热负荷强度高、设备散热能力大、发湿量小、显热比高、风量大、焓差小等特点。
温湿度控制,常年制冷运行,可靠性高。
三、数据中心空调节能措施1.利用自然冷源。
机房空调一年四季都需要制冷,而当室外温度变化的季节低于室内温度时,自然界的冷源非常丰富,如何利用自然冷源进行制冷是节能的关键。
减少机房空调的排放。
根据采用的各种技术措施,可分为新风自然冷却、乙二醇双冷源系统和氟泵空调系统。
(1)新风自然冷却。
外部空气自然冷却是通过向机房输送低温外部空气来IT 设备散热,它由进(出)风管道、风扇及其控制系统组成。
在冬春秋季过渡期,当室外温度较低时,启动新风系统,过滤室外冷空气,然后进入机房自动散热。
新风虽然是直接流入的过滤,但不建议在大型机房使用,因为灰尘不可避免地进入,降低机房的清洁度,影响通信设备的安全。
可用于对洁净度要求较高的通信枢纽建筑、一般机房、小型基站等。
(2)乙二醇双冷源。
图1乙二醇双冷源空调系统示意图因为乙二醇的凝固点比较低,室外温度低时不容易结冰。
数据中心空调系统节能技术分析
数据中心空调系统节能技术分析摘要:降低暖通空调运行能耗对降低数据中心能源需求的作用明显。
针对数据中心空调系统能耗比例过高的现状,分析空调系统的特点和高能耗的原因,并对建筑布局与围护结构优化、自然冷却技术、冷热通道封闭、高效冷源和提高冷冻水温度等5种常用的暖通空调节能技术进行分析,从而为数据中心空调系统的综合节能建设与改造提供参考和依据。
关键词:数据中心;暖通空调;高能耗;建筑布局;围护结构优化;自然冷却技术;前言:近年来,随着各个行业信息化发展的不断深入和信息量的爆炸式增长,数据中心建设呈现快速增长趋势,运营商、互联网企业、金融、政府、制造业等各个行业都在规划、建设和改造各自的数据中心。
数据中心建设在负荷密度和可靠性方面面临着极高的要求,研究表明,一般商业建筑能耗为50~110W/㎡,而数据中心的能耗为120~940W/㎡。
并且,数据机房的建设涉及金融、通讯、政府等行业均对数据机房运行时的可靠性、安全性要很高的要求,其中包括环境的温湿度、洁净度的稳定性。
所以,制冷系统设计与选择在数据中心建设中十分重要。
通常,空调系统自身能耗占数据中心总能耗约1/3,是降低能源消耗的关键,具有很大的节能潜力。
因此,研究和优选合理的空调系统节能技术可有效降低数据中心的整体能耗。
1.数据中心空调系统特点分析1.1供冷时间长,送风参数相对稳定。
数据机房负荷主要来自IT设备发热量,IT设备需要全年运行,即使在冬季室外温度较低时,机房模块内仍有制冷需求,要求空调设备长时间供冷。
数据中心围护结构散热量、人员等负荷相对较小,设备全年冷负荷变化不大,因此数据中心空调送风参数比较稳定。
1.2显热大,潜热小。
大部分数据机房为无人值守,室内无散湿源,且新风比例低。
空调设备主要作用为控制室内显热,除湿负荷小,热湿比趋于+∞。
为满足机房室内温湿度要求,空调系统具有送风温差小、送风量大的特点。
2.数据中心空调系统节能技术2.1自然冷却技术数据中心通常都需要常年不间断供冷,常规的制冷系统,室外温度即使是低于或远低于其循环冷冻水温的情况下冷水机组也需要照常运行。
数据中心空调系统设计与优化方案研究
数据中心空调系统设计与优化方案研究随着互联网的快速发展,数据中心已经成为各个企业不可或缺的一部分。
而数据中心的核心组成部分之一就是空调系统,因为数据中心对温湿度的要求极高,一旦空调系统出现故障,将会对数据中心的运行造成很大的影响。
因此,设计和优化数据中心空调系统显得尤为重要。
一、数据中心空调系统的设计1.1空调系统的类型1.2空调系统的容量数据中心空调系统的容量需要根据数据中心的功耗来确定。
一般来说,空调系统的容量应该比数据中心的最大功耗高出20%左右,以保证在高峰时段空调系统能够正常运行。
1.3空调系统的布局数据中心空调系统的布局应该尽量简洁,避免复杂的管路和线路。
同时,应该考虑到未来的扩展性,留有足够的空间来进行升级和维护。
二、数据中心空调系统的优化2.1优化空调系统的运行模式通过对数据中心空调系统的运行数据进行监测和分析,可以优化空调系统的运行模式。
比如,可以根据室内外温差、负载率等因素,自动调整空调系统的运行模式,以达到节能减排的目的。
2.2优化空调系统的维护和管理定期对空调系统进行维护和管理,可以保证空调系统的正常运行。
比如,定期清洗空调系统的过滤器,可以保证空调系统的空气流通畅通,降低能耗。
2.3采用先进的节能技术随着科技的不断发展,越来越多的节能技术应用到了数据中心空调系统中。
比如,采用变频制冷技术,可以根据实际需求调整制冷机的运行速度,从而达到节能的目的。
数据中心空调系统的设计和优化是保障数据中心正常运行的重要环节。
通过合理的设计和优化,不仅可以保证数据中心的稳定运行,还可以达到节能减排的目的。
作为数据中心的管理者,我们应该充分认识到数据中心空调系统设计和优化的重要性,积极引进和采用先进的节能技术,为我国互联网产业的健康发展贡献力量。
在设计数据中心的空调系统时,我们需要考虑到很多因素。
比如说,数据中心的位置,因为不同的地理位置,气候条件不同,对空调系统的需求也会有所不同。
再比如,数据中心的规模,因为规模的不同,对空调系统的容量和布局也会有所要求。
数据中心节能技术分析
数据中心节能技术分析摘要:随着“新基建”的加速建设,数据中心产业蓬勃发展。
针对数据中心这种能耗大户,国家部门逐步出台了各类有关于加强绿色数据中心建设的指导意见。
本文侧重探讨当前数据中心先进的节能技术,从服务器、空调制冷、变配电系统等方面给出绿色数据中心规划建设的技术路线。
可协助数据中心整体规划,为设计单位早期布局提供参考,尽量减少后期再改造带来的额外成本。
关键词:数据中心;PUE;节能;冷却;供配电1.引言数据中心的能源消耗主要发生在服务器散热与电能传输两个环节。
在散热环节,一方面需提高服务器等主设备的用电效率,在保证同等处理能力的前提下降低设备功耗;此外也同时需要提高制冷效率,进而降低相关辅助制冷系统的电能消耗。
在前后的电能传输环节,可以优化设计供配电系统,辅以新型节能变配电系统等。
人工智能的加持可使数据中心更为智能和高效。
通过人工智能实现智能化运维、动态控制和管理,可提供更优的运行策略以降低能耗,也成为节能技术发展方向之一。
1.提高服务器设备用电效率数据中心所消耗的能量中有50%-70%左右被服务器设备所消耗,而服务器设备消耗的能量中有70-90%用于服务器,因此数据中心要节能,服务器要先行。
在服务器的选择上,整机柜服务器逐渐呈现出明显优势,相较于传统方案,其节能、高密度、快速部署、简化工程设计等特点明显。
1.1 整机柜服务器技术整机柜服务器是对分离的服务器和机架进行融合,最初是一种交付方式,后来演进为一类产品,目前市场上较为主流的两种产品有Open Rack和天蝎2.x,天蝎整机柜集中了散热(风扇)和管理(RMC),供电铜排(busbar)的位置有所不同,因此二者节点形态上也有所差异。
OpenRack整机柜可实现扩展空间、集中供电、前端维护,后端用于供电和散热,提升了空间利用率和电源使用效率,其目前被广泛用于超大型互联网服务提供商采用,如Facebook、谷歌和微软等,在规模计算领域帮助降低TCO、提升能效。
江森自控数据中心空调节能解决方案
江森自控数据中心空调节能解决方案随着互联网的快速发展和大数据时代的到来,数据中心在各行各业中扮演着至关重要的角色。
然而,数据中心的运行成本也随之增加,其中能耗占据了相当大的比重。
为了降低数据中心的能耗,提高节能效果,江森自控提出了以下解决方案。
首先,江森自控提供了高效的空调系统。
数据中心是一个高密度的房间,需要大量的冷却设备来保持温度。
传统的空调系统通常使用冷凝器和蒸发器来制冷,但这种方式效率低下。
江森自控的空调系统采用新技术,如磁悬浮压缩机和高效换热器,能够提供更高的制冷效率,并降低能耗。
其次,江森自控提供了智能化的控制系统。
通过传感器、数据采集设备以及智能软件,能够实时监测数据中心的温度、湿度等参数,并根据实际情况调整空调系统的运行。
例如,在数据中心负荷较低的时候,可以降低空调系统的制冷功率;而在负荷较高的时候,可以提高制冷功率。
这样做不仅可以满足数据中心的运行需求,还能够避免过度冷却,节约能源。
再次,江森自控提供了智能化的空气管理系统。
数据中心的冷却需要大量的空气流通,传统的空调系统常常无法满足要求。
江森自控的空气管理系统采用了冷热风混合技术,能够实现空气的均匀分布和排热效果的优化。
此外,还可以根据数据中心的负荷情况调整空气流通量,进一步提高空调系统的效率。
最后,江森自控还提供了智能化的能耗监测与管理系统。
通过监测数据中心的能耗情况,可以及时发现并解决能源浪费的问题。
同时,还可以通过分析数据中心的能耗模式,优化能源利用,提高节能效果。
综上所述,江森自控提供的数据中心空调节能解决方案包括高效的空调系统、智能化的控制系统、智能化的空气管理系统以及智能化的能耗监测与管理系统。
这些解决方案能够有效降低数据中心的能耗,提高节能效果。
江森自控致力于为客户提供可持续、高效的解决方案,为数据中心的智能化建设做出贡献。
数据中心精密空调节能方式研究
中国2型糖尿病防治指南 年版
OGTT试验的方法
❖ 常用两点法
空腹8~10小时于晨7~9点间口服溶于300ml的75克无水葡萄糖粉, 5分钟内饮完,在前臂的采血时间如下:
0
30
60
120
180 时间(min)
• 注意事项
– 血标本尽早送检 – 前3天内,每日碳水化合物摄入量不少于150g – 停用可能影响OGTT的药物如避孕药、利尿剂或苯妥英钠等3~7天 – 试验中不喝茶、咖啡,不吸烟,不剧烈运动
高血糖的检测方法
1. 血浆血糖是诊断糖尿病的依据,而尿糖检测不能作为诊断依据 2. 指血血糖可监测患者的血糖水平 3. OGTT用于糖尿病和糖尿病前期的诊断
OGTT,口服葡萄糖耐量试验
中国2型糖尿病防治指南 年版 中国2型糖尿病防治指南(基层版讨论稿)
OGTT是诊断糖尿病及前期的重要方法
糖代谢状态的分类(WHO 1999)
OGTT,口服葡萄糖耐量试验
中国2 型糖尿病防治指南 年版
尿糖仅作为检测血糖的补充
转③明O糖中#胰指糖第0终工明糖正糖中F明+高 中试需代在D中InouG糖糖nnT换确尿国岛导尿一末作确负常化国确血国验调谢糖国c葡gTegk尿尿/Tx为 诊 病 2素 临 病 时 期 年 诊 荷 值 血 2诊 糖2中 整 异 尿 2wm,D萄t口型型型型bo病病Sl非断的由床的相肾龄断*4红断危 不下常病o(糖r,服糖~糖糖糖to的症eh后糖后发胰调发:病成后蛋后象 喝一阻诊空负tk葡尿6尿尿尿诊 状aWo2物该病岛整病的人该白该和 茶餐碍断%腹荷快l萄fh.病病病病断,*CD质怎机治机首致怎怎低 、胰胰之β血()后速H.糖防防防防细i标达ab和样制疗制要盲样样血 咖岛岛后糖2分b耐A治治治治胞准标he其分是方是原的分分糖 啡素素妊1(泌血t量指指指指2分Ce参值它型什案什因第型型昏 ,剂信娠h)s相糖:试南南南南泌P考<1单?么的么一??迷不量号者4P9检验(GW79基糖?重?位所 吸时转)%7测年年年H.层要原致 烟导O时版版版版(依因的 ,1间9讨据急 不19无9论之性 剧无用)限标稿控一并 烈定准法进)发 运制;症 动测行目血 自标糖我:时监可测采 阴性
数据中心节能方案
数据中心节能方案数据中心节能方案一、引言数据中心作为企业重要的信息技术基础设施,消耗大量的能源。
为了降低能耗,提高数据中心的效率,本文提出了一套全面的数据中心节能方案。
二、能源管理1:能源评估:对数据中心的能源消耗进行详细的评估和分析,了解当前能耗状况,并制定合理的能源管理目标。
2:能源监控系统建设:建立实时的能源监控系统,监测和收集能源消耗数据,对数据中心的能耗进行精确测量与分析。
3:能源管理策略:制定能源管理策略,包括定期检查与维护设备的工作状态,优化设备的布局和配置,合理管理空调与通风系统等。
三、硬件优化1:高效服务器选型:选择具有节能特性的服务器设备,提高硬件的能效比。
考虑采用虚拟化技术降低服务器数量和功耗。
2:节能存储设备:优化存储设备选择,选用低耗能的硬盘和固态存储设备。
3:网络设备优化:使用节能型交换机、路由器和其他网络设备,合理设置网络拓扑结构,减少网络带宽的浪费。
四、制冷与空调1:环境监测:使用环境监控系统对数据中心的温度和湿度进行实时监测,确保设备工作在适宜的温度范围内。
2:空调设备优化:选择高效能、智能化的空调设备,并对其进行定期维护与清洁,合理调整空调温度和湿度设定值,减少能源浪费。
3:空调系统布局:合理规划数据中心的空调系统布局,优化冷热通道的设计,减少冷气与热气的交叉污染。
五、供电管理1:电源设备优化:使用高效率的UPS电源设备,提高电能利用率。
2:供电设备调整:合理配置供电设备和配电线路,保证供电的稳定性和可靠性。
3:供电效率监测:建立供电监测系统,监测供电设备的能耗情况,及时发现并修复供电系统中的能耗问题。
六、员工意识培养1:员工培训:开展数据中心节能与能源管理的相关培训,提高员工对节能意识和技能的认识。
2:数据中心使用规范:建立数据中心使用规范,要求员工合理使用设备,减少无效能耗,提高数据中心的整体效率。
3:激励机制:设立节能激励机制,鼓励员工参与节能行动,提出节能建议,并给予相应的奖励。
阿尔西数据中心空调节能方案
对 于 室 内 空 调 机 组 起 到 了 节 能 效 采 用 自 然 冷 却 冷 水 机 组 作 为 集 果 ,提 高 了 回 水 温 度 , 但 另 一 方
中 冷 源 为 机 房 空 调 提 供 冷 量 ,已 经 面 ,旁 通 却 会 对 冷 量 造 成 极 大 的 浪 取 得 了 非 常 好 的 节 能 效 果 ,那 是 否 费 。
管 4 、膨 胀 阀 5 、三 通 调 节 阀 6 壳 管式 蒸 发 器 、
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工 程 案倒 I
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建筑节 能 I
由后 者 带 到 风 /'  ̄ / 器 中 ,由 风 机 效 果 越 明 显 。 如 果 采 用 自 然 冷 却 冷 不 具备 变 流 量 运 行 的 功 能 。为 了弥 7凝
利 用 冷 空 气 冷 却 高 温 回水 ,不 需 要 设 计 以 及 控 制 逻辑 的 优 化 ,实现 与 作 为 数 据 中 心 空 调 的 集 中 冷 开 启 压 缩 机 即可 为 空 调 室 内机 提 供 机 房 内 部 空 调 气 流 组 织 的 完 美 匹 源 ,冷 冻 水 系统 与 各 自 独立 的 直 接 冷 量 ,这 种 方 法 即 为 自 然 冷 却 方 配 ,并 且 可 以 根 据 室 内 热 负荷 以及 膨 胀 式 空调 系统 相 比 ,制冷 效 率 更 法 。 利 用 自 然 冷 却 效 应 开 发 的 冷 水 室外 环 境 的变 化 ,对 冷 冻水 流 量进 高 ,设 备 更 集 中 更 少 , 运 行 更 稳 机 组 即 为 自 然 冷 却 冷 水 机 组 ,它 与 行 灵 活 的调 节 ,将 自 然冷 却 的效 益 定 ,故 障率 和 维 } 本 更低 。 国外 普 通 冷 水 机 组 最 大 的 区 别 在 于 它 在 发 挥 到 最 大 ,始终 使 机 组保 持 高效 户成
数据中心节能降耗解决方案
自然换风系统
设计理念 采用冷通道封闭的方法后,空调回风温度 和焓值得到很大的提高,一般温度在30度 以上,由于机房外的气温通常低于25度, 因此可以将机房的热空气直接排除机房外, 再将机房外的冷空气经过过过滤送入机房 空调回风口,降低空调的负荷。
由于采用精确送风,可以把冷量集中供给计 算机设备,使主要发热设备可以充分降温, 达到解决局部过热的问题。从而在不增加制 冷设备的条件下保证计算机正常运行
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全智能高效冷却系统-解决的问题
第二有效的实现节能目标 一、通过调整回风温度:
原机房设计要求机房温度在22 +2 ℃ ,在回风温度只要达到 24 ℃时空调系统的制冷开始工作 ,到20 ℃时空调制冷系统 关闭,此时出风温度在12 ~16℃ ,这样才能达到全机房的温 度要求 。采用精确送风只要使机柜送风温度达到22 +2 ℃要 求就可以满足服务器的需要,此时空调的回风温度可设在在 30+ 2 ℃ (由机房空调设计的送风温差决定,一般为8 ℃ ), 这样回风温度在32 ℃时才开启制冷功能,大大减少了对空调 制冷要求,也大大提高了空调的制冷效率,从而达到节能的 目的;
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*通信生产机房及数据中心散热现状 *全智能送风系统-过热、节能、提高机房
使用效率的解决方案 *辅助节能解决方案-自然换风 *改造后的效果分析 *案例分析
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机房过热的一般解决方法
以往的机房主要有以下解决方案: 1、 增加精密空调数量,解决过热问题 2、 采用通风机送风,增大机房内热交
换能力 3、 采用冰块冷却,过热区用冰块降温
磁盘磁带会因热涨效应造成记录错误; 网络设备传输误码率增高甚至失效; 服务器硬盘损坏、引起火灾等; 温度每升高10℃,计算机的可靠性就下降25%、
数据中心机房节能分析
数据中心机房节能分析正文:一、背景介绍数据中心机房作为企业的重要基础设施之一,在日常运营中耗能较高,而节能是当前社会的重要课题之一。
本文将针对数据中心机房的节能进行分析。
二、机房节能概况1.能耗统计:对机房能耗进行统计,包括电力消耗、冷却能耗等。
2.能耗构成:详细分析机房中各项设备的耗能情况,如服务器、空调、UPS等。
3.能耗变化趋势:对机房能耗的变化趋势进行分析,包括月度和年度的变化。
三、节能方案1.服务器节能建议:提供服务器的节能方案,包括优化服务器的配置、提高利用率等。
2.空调节能建议:提出降低空调耗能的建议,包括合理的温度调控、使用高效的空调设备等。
3.照明节能建议:针对机房的照明设备,提供节能改造的建议,如LED灯替换等。
4.冷却系统节能建议:对机房的冷却系统提供节能优化方案,如使用冷水机组、改进冷却水循环等。
5.能源监控与管理:介绍能源监控与管理系统的建立,以便实时监测和管理机房的能源消耗。
四、节能效果评估1.节能效果数据统计:对节能方案的实施效果进行数据统计和分析。
2.节能成本效益评估:评估节能措施的实施所带来的经济效益,包括投资回收期、能耗降低情况等。
3.环保效果评估:对节能方案的环保效果进行评估,包括减排情况、资源利用率等。
五、风险与对策1.潜在风险分析:对节能方案的实施可能带来的潜在风险进行分析和预测。
2.风险对策建议:提供应对潜在风险的对策建议,以降低风险的发生和影响程度。
六、建议与总结在数据中心机房的节能分析中,我们提出了一系列的节能方案,并对其效果进行了评估。
在实施节能措施的过程中,需要重点关注风险,并采取相应的措施进行应对。
总体而言,通过有效的节能措施,数据中心机房的能耗可以得到有效降低,实现节能减排的目标。
附件:1.数据中心机房能耗统计表2.节能方案实施效果数据法律名词及注释:1.节能法:指中华人民共和国节约能源法,旨在促进能源的合理利用和节约使用。
2.环境保护法:指中华人民共和国环境保护法,旨在保护和改善环境质量,促进可持续发展。
大型数据中心空调系统节能分析及方法研究
大型数据中心空调系统节能分析及方法研究发表时间:2019-08-30T14:55:47.760Z 来源:《城镇建设》2019年第13期作者:罗福才[导读] 改革开发和现代化建设以来,我国网络信息行业发展迅速,国家和企业建立了大量大型数据中心以满足人民和发展的需要。
深圳市赛为智能股份有限公司广东省深圳市 518000摘要:改革开发和现代化建设以来,我国网络信息行业发展迅速,国家和企业建立了大量大型数据中心以满足人民和发展的需要。
但是,随着数据中心越来越密集,其发热量也愈加庞大,这就给数据中心的空调制冷系统带来了一定的压力。
本文就大型数据中心空调系统节能分析及方法展开讨论,先简述大型数据中心空调系统的特性,并对目前在空调系统中常用的制冷方式进行介绍。
再从合理利用自然降温;改善数据中心的气体循环;适当采用变频技术;提高回风温度;提高冷却液温度;做好前期规划;加强机房的管理和定期维护工作这几个方面具体阐述空调系统的节能方案。
关键词:数据中心;空调系统;节能;分析数据中心是计算机技术快速发展的产物,也是迎合信息时代的产物。
数据中心的功能是整合数据并将数据传送至各个终端,其过程极为复杂,涉及内容也十分广泛,包括电力、IT等多个方面。
随着技术的精进,数据中心已经可以处理绝大多数的信息资料,并且处理速度也越来越快。
近年来,随着云端技术的发展,数据中心的强大功能又被发掘,大量的数据中心正在建立。
但是,当大量数据中心投入一线使用后,能源的消耗问题又显现了出来,特别是用于给数据中心设备降温的空调系统的耗能表现出十分明显的增长。
据统计,数据中心的总耗能已经达到了全社会用电的1.5%,且在过去的几年有较高的涨幅。
为了数据中心的可持续发展,节能减耗可谓是现阶段工作的重中之重。
1.大型数据中心空调系统的特性前面已经提到,数据中心的主要职能是汇总和传送信息,并在这过程中对信息进行一定的处理。
实际上,数据中心是给各种网络信息设备提供安全、稳定的工作环境。
数据中心空调系统节能研究
数据中心空调系统节能研究一、综述随着信息技术的迅猛发展,数据中心作为支撑现代社会信息化建设的核心基础设施,其规模和数量不断扩大。
数据中心的能耗问题也日益凸显,其中空调系统作为主要的能耗来源之一,其节能研究显得尤为重要。
数据中心空调系统的主要功能是为服务器等IT设备提供稳定的运行环境,确保设备在适宜的温度和湿度条件下工作。
传统的空调系统往往存在能耗高、效率低等问题,这不仅增加了数据中心的运营成本,也对环境造成了不良影响。
开展数据中心空调系统节能研究,对于提高数据中心能效、降低能耗成本、促进可持续发展具有重要意义。
国内外学者在数据中心空调系统节能方面进行了大量的研究。
研究方向主要包括新型节能技术的研发、空调系统优化控制策略的探索、节能评价体系的建立等方面。
利用自然冷却技术、热管技术、智能控制技术等新型节能技术,可以有效降低空调系统的能耗;通过优化空调系统的运行策略,如合理设置温度湿度阈值、采用智能调度算法等,可以进一步提高系统的能效;建立科学的节能评价体系,可以对数据中心的节能效果进行客观评估,为后续的节能改造提供依据。
尽管在数据中心空调系统节能研究方面已经取得了一定的成果,但仍存在许多挑战和问题亟待解决。
如何进一步提高新型节能技术的实用性和可靠性,如何优化空调系统的控制策略以适应不同场景下的运行需求,如何建立更加完善的节能评价体系以全面评估数据中心的节能效果等。
未来数据中心空调系统节能研究需要继续深入探索和创新,为推动数据中心的绿色发展和可持续发展做出贡献。
1. 数据中心空调系统的重要性数据中心空调系统的重要性不言而喻,它是保障数据中心稳定运行和延长设备使用寿命的关键因素。
在现代信息化社会,数据中心作为数据存储、处理与传输的核心设施,承载着大量关键业务和重要信息,因此其运行环境的稳定性与可靠性至关重要。
空调系统通过精确控制数据中心的温度、湿度和空气流通,为服务器、存储设备等IT设备提供适宜的工作环境。
数据中心绿色节能技术的研究与应用
数据中心绿色节能技术的研究与应用近年来,随着科技发展的不断加速,各种数字化数据在互联网上的流动也日益增多,这些数据的存储和处理需要由数据中心来完成。
然而,由于数据中心的耗能巨大,必须寻找一种高效的节能技术,以满足日益增长的需求,同时减少对环境造成的负面影响。
因此,研究和应用数据中心绿色节能技术,成为了当前亟待解决的问题。
一、数据中心的耗能情况据统计,全球数据中心的总耗能量占比已经超过了1%,而数据中心的未来发展趋势也是高速发展,因此数据中心的高能耗现状不容忽视。
数据中心的主要耗能因素包括服务器、冷却系统、电源系统等,其中服务器耗能最大,占总能耗的50%以上。
而冷却系统的功耗也占据了相当大的比例,很多数据中心为了降低服务器温度而采用大量的冷却设备,但却相对浪费了大量的电能。
二、绿色节能技术的研究进展为了解决数据中心的高能耗问题,研究者们提出了许多绿色节能技术,以提高数据中心的效率和减少能源损耗。
下面就为大家介绍几种目前应用较广泛的绿色节能技术。
(一)虚拟化技术虚拟化技术是一种基于软件的解决方案,可以将一台物理服务器虚拟成多台虚拟机,以实现多个应用程序在同一台服务器中运行的场景。
这种技术大大减少了数据中心中的物理服务器数量,更加灵活地分配计算能力,大幅度提高服务器利用率,从而降低了计算能力对电能的需求,实现数据中心的节能节约。
(二)延迟管理技术延迟管理技术又叫“服务器偏移技术”,是一种基于时间的控制策略,可以在服务器进行低负载操作和请求的时候减少服务器的电能消耗,以实现更优的节能效果。
通过延迟管理技术,可以将那些无需立即响应的请求暂时缓存,在负载很低的时候进行处理。
这种方式有效地减少了服务器在低负载情况下的电能消耗,提高了能耗利用率。
(三)热回收技术热回收技术可以将数据中心产生的热量回收利用,降低了数据中心的能耗,同时也达到了节能效果。
这种技术的实现依靠于空气冷却系统的存在,通过设置一些附加设备把产子热量利用起来,以产生低温水源或风源来降低环境的温度,这样既达到了减少环境热量,同时也能降低空调设备的耗能。
大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制方式节能研究
大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制方式节能研究摘要:现阶段的国家发展、建设过程中,大型数据中心的性能持续提升,其对于很多地方的综合进步,都能够产生较大的积极作用,继续按照传统的思路、方法来完成数据中心的建设,不仅无法取得突出的成就,还会造成资源浪费。
从客观的角度来看,大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制,是比较核心的组成部分,必须在节能的体系上不断完善,资源才能得到合理优化,保证数据中心高效运行,才能为将来的工作进步,奠定坚实的基础。
文章就此展开讨论,并提出合理化建议。
关键词:大型;数据中心;封闭;末端;空调与既往情况有所不同,大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制的难度有所提升,很多工作的实施,都要从长远的角度来规划、调整,继续按照传统的思维、方法来运用,不仅无法得到预期效果,还会造成新的挑战,这对于区域性的工作安排,以及不同的内容完善,都会造成非常恶劣的后果。
所以,我们在大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制方面,必须做出全面的创新。
一、大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制的问题(一)节能意识薄弱新时代来临以后,几乎所有地方的大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制,都要按照国家的最新理念、标准来完成,老旧的方法虽然在服务时间上有良好的提升,但是对于具体工作的开展,还是要进行更好的转变,从不同的角度来探讨、分析,这样才能在综合内容的改进过程中,不断的取得更好的成果。
节能意识薄弱的问题,主要是表现在以下几个方面:第一,大型数据中心封闭冷通道的水冷末端空调控制初期阶段,针对自身的方案设计,没有考虑到特殊情况的影响,在各类数据、信息的搜集过程中,完全按照简单、极端的方式来完成,这种情况的出现,肯定会导致节能效果持续下降,而且突发问题所造成的损失较为严重。
第二,节能工作的实践过程中,对于阶段性的调整措施,未能够良好的执行,更多的执行模式,在于按照既定的思维来按部就班的开展,整体上不够灵活。
数据中心节能降耗解决方案
数据中心节能降耗解决方案目录一、前言 (2)1.1 背景介绍 (2)1.2 解决方案目的 (3)二、数据中心能源消耗现状分析 (3)2.1 数据中心能源消耗构成 (4)2.2 数据中心能源效率现状 (5)2.3 节能降耗潜力分析 (6)三、数据中心节能降耗解决方案 (7)3.1 空调系统节能改造 (9)3.1.1 高效空调设备应用 (10)3.1.2 智能化空调控制系统 (10)3.2 供电系统节能改造 (12)3.2.1 高效UPS应用 (13)3.2.2 低压直流供电系统 (14)3.3 服务器及存储设备节能优化 (15)3.3.1 低功耗服务器推广 (16)3.3.2 存储设备节能技术 (17)3.4 网络及通信系统节能策略 (18)3.4.1 低功耗网络设备应用 (20)3.4.2 数据中心内部光纤通信优化 (20)3.5 视频监控及照明系统节能改造 (21)3.5.1 智能视频监控系统 (22)3.5.2 节能照明系统应用 (24)四、实施步骤与建议 (25)4.1 实施步骤 (26)4.2 项目实施建议 (28)五、预期效果与评估方法 (29)5.1 预期效果 (30)5.2 评估方法 (31)六、结语 (33)6.1 节能降耗的重要性 (34)6.2 持续改进与创新 (35)一、前言随着信息技术的快速发展,数据中心作为支撑各类业务的重要基础设施,其能源消耗和运营成本不断攀升,已经成为当前社会面临的一大挑战。
在这样的背景下,如何实现数据中心的节能降耗,不仅关系到企业的经济效益,也涉及到社会责任与可持续发展。
本文档旨在探讨并提供一种切实可行的数据中心节能降耗解决方案,以推动行业向绿色、低碳、高效的方向发展。
通过一系列的策略与技术手段,我们旨在降低数据中心的能耗,提高能源利用效率,从而为解决全球能源危机贡献一份力量。
1.1 背景介绍随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展,数据中心作为信息系统的核心基础设施,其建设和运营成本不断攀升。
数据中心节能节电方案
数据中心节能节电方案数据中心是一个大型的信息处理设施,通常是由大量的计算机服务器、网络设备以及相关的硬件设备组成。
由于数据中心的规模庞大,运行成本高,能源消耗巨大,因此节能节电是数据中心管理者需要重点关注的一个问题。
首先,在数据中心中使用节能设备是节电的首要措施。
选择具有较高能效的服务器、网络设备以及硬件设备,通过使用高效节能的设备可以明显降低能源消耗。
此外,对于一些老旧的设备,可以通过升级、更换硬件以及更新软件等措施,使其能够更加高效地利用能源。
其次,数据中心的布局设计也是一个重要的方面。
合理的布局可以提高空气流通效果,降低机房温度,减少设备散热压力,从而减少空调系统的运行时间,节约能源。
此外,合理的机柜和设备摆放,可以减少设备之间的干扰,提高整体的性能。
另外,数据中心的管理运维也是节能的关键。
定期巡检设备可以及时发现和解决设备的故障和问题,避免因设备故障导致的能源浪费。
合理的设备预热和冷却策略,可以降低设备能耗。
此外,定期清洁设备、更换过时的设备以及及时更新软件也是保持设备高效运行和提高能效的关键。
最后,配备智能监控系统是节能的重要方式之一。
通过安装传感器和监控设备,可以对整个数据中心的能耗、温度、湿度、能耗等进行实时监测,并根据数据进行相应的调整和优化。
通过智能监控系统,可以及时发现和解决设备故障和异常状态,最大程度地减少数据中心的能源浪费。
综上所述,数据中心节能节电方案包括使用节能设备、合理布局设计、管理运维以及配备智能监控系统等几个方面。
数据中心管理者可以针对自身的情况,综合考虑各个因素,制定相应的节能节电方案,减少能源消耗,提高节能效果。
这不仅有利于降低数据中心的运行成本,还能够保护环境,实现可持续发展。
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数据中心电源及空调节能方案研究摘要:本文主要从电源和空调两个方面对数据中心能耗现状及问题进行梳理,结合某运营商数据中心建设及改造案例,对数据中心机房提出系统的节能方案建议。
关键词:数据中心、电力输配系统、不间断电源、制冷机房、空调末端系统、节能一、概述随着社会电子信息化程度的提高,企业的业务和管理朝着电子化和网络化的方向快速发展,在这种背景下,通信运营商的IDC业务得到了迅速的发展。
随着电子信息及制造技术的飞速提升,数据中心机房的设备密集度大大提高,耗电巨大,发热量更加集中,机房局部过热现象增多,机房内单位面积空调冷负荷急剧增加,由此引来的主设备运行故障和能耗逐年上升,甚至成为了制约通信业务发展的一大瓶颈。
同时,具有重要战略地位及发展潜力数据中心作为通信行业高能耗的代表也成为了大家关注的焦点,国内外各大运营商及相关研究机构都陆续开展了一系列数据中心节能试点改造,取得了良好效果。
本文主要从电源(包括电力输配系统、交直流不间断电源等)和空调(包括制冷机房、空调末端系统等)两大方面对数据中心能耗现状及问题进行梳理,结合某运营商数据中心建设及改造案例,对数据中心机房提出系统的节能方案建议。
二、数据中心能耗现状国内某运营商的调研数据显示:数据中心能耗呈逐年上升趋势,2009年比2008年增长了约20%左右,到2010年底,数据中心占该运营商全国网络运营总能耗的比例达到了13%(见图1),特别是在一些IDC业务发展较好的大城市,该比例远远超出了全国平均水平,比如:上海市2010年数据中心能耗占比超过了25%,北京市则达到了50%以上。
图2-1 某运营商2010年网络运营能耗结构从机楼的角度来看,数据中心能耗主要由三个部分构成:数据通信设备、空调(制冷机房、空调末端系统)及电源(电力输配系统、交直流不间断电源),其能耗占比情况见图2。
图2-2 数据中心能耗构成(数据来源:劳伦斯伯克利国家实验室)上述数据显示,数据通信设备的能耗占比最大。
但某种程度上来说,主设备的节能环节是运营商无法真正掌握的。
因此,运营商在尽量采购节能减排主产品的同时,需不断加大力度,开展对数据中心空调及电源系统的节能建设及技术改造,以期实现节能降耗。
三、数据中心电源系统节能研究一般来说,数据中心电源系统包括:外电引入、变压器、发电机、电动机、交流不间断电源系统、直流不间断电源系统、照明系统及输配电线路等。
由于数据中心功率密度的提高,所消耗的电功率增加,在电力各环节能量损耗亦随之增大,因此,电源系统各环节均需采取节能措施。
一)、外电引入、变压器、发电机及电动机系统节能研究数据中心外电、变压器、发电机及电动机等环节的现状、问题及节能建议见下表:外电引入变压器及发电机电动机现状及问题目前数据中心所在机楼的外电引入多采用两回路互为备用的10kV专线。
相比更高电压等级的外电引入,外电容量受到限制,线路损耗难以降低。
目前,不少机楼的变压器实际使用负荷率较低,实际用电量与设计规划用电量存在较大差距。
数据中心的电动机类负载主要是风机和水泵,且多为Y系列,其效能较新型YX2系列电动机低;电动机未采用变频调速等节能措施。
技术发展趋势及建议发展趋势:1.20kV电压已列入国家标准电压。
2.已经具备全方位的成熟产品,包括20/0.38kV变压器及相应电压等级的电缆。
3.相比10kV供电系统,20kV系统在相同导线截面条件下,增加了近一倍供电能力;相同供电容量的前提下,降低电网损耗达75%,并节省外线建设投资约40%。
当前,国内外电气行业在确定供电电压等级均以节能为导向的趋势,因此,如条件许可,建议采用20kV或更高等级的外电供电。
1.用电负荷合理分类及精细计算,应科学的考虑设备运行的需用系数和同时系数,合理配置变压器及应急发电机组容量,降低设备的初期投资及运行损耗。
2.应根据实际情况灵活配置变压器,变压器采用2N配置时,每台变压器负荷率不大于50%;变压器采用N配置时,每台变压器负荷率不大于70%;变压器应采用D,yn11接线方式。
3.选用低损耗、节能环保、具有抗谐波能力及较高过载能力的变压器产品;选用具有较高过载能力及较强带非线性负载的能力的产品,选用具有一定抗谐波能力的发电机组。
4.供电距离长及功率较大,有并机运行需求时,宜采用10kV高压柴油发电机。
5.通过加强谐波治理,提高变压器及发电机的有效容量。
发展趋势:1.660V电压已列入国家标准电压。
2.10/0.66kV变压器、660V电动机、660V电缆、母线及开关等相关产品的标准化生产。
3.变频控制技术发展成熟及广泛应用。
建议:1.采用高效率新一代的节能电机YX2系列;采取电动机变频调速等节能措施。
2.提高电动机供电电压等级:(1)较大容量的电动机(如:耗电较大的水泵、空调冷水机组以及空调末端风柜),建议采用660V电压供电。
(2)大容量的电动机,单台大于550kW的电动机(含电制冷机组),应当采用10kV(6kV)电源供电;单台大于350kW的电动机(含电制冷机组),宜采用10kV(6kV)电源供电。
某运营商案例某运营商某省的IDC数据中心工程采用两路20KV专线电源,正常供电时,两段母线分段运行,两路电源同时供电,运行效果良好。
某运营商某数据中心对部分较大容量的电动机(约30多台空调主机、水泵等)采用660V供电,总功率达2500kW。
优点如下:大量节省配电开关及配电导线的投资;线路损耗仅为380V电压供电的33%,节能效果明显。
该数据中心对数台大容量电动机(单台达1000kW 以上的冷水机组)采用10kV高压供电。
优点如下:减少了低压冷水机组所需的10/0.4kV变压器以及大容量的低压配电开关及控制设备;节省占地面积及一次性投资;减少年运行损耗,节能效果明显。
表3-1数据中心外电引入、变压器、发电机及电动机系统节能研究二)、照明系统及输配电线路节能研究数据中心照明及输配电线路环节的现状、问题及节能建议见下表:照明输配电线路现状及问题多数数据中心长期开启全部灯具,部分机房照度偏高;多采用T8荧光灯,效率不高;灯具开关缺乏智能控制。
目前多数在用的数据中心机楼的高低压配电房及发电机房、电力电池室等远离数据主设备及空调等负荷中心区域,输配电线路长,线路损耗较大。
建议 1.推广使用高效光源:优选细管荧光灯和紧凑型荧光灯,积极推广高压钠灯和金属卤化物灯。
2.设置合理的照度,照度要求较高的场所采用混合照明。
3.采取智能、合理的照明控制方案。
1.为减少投资并降低线路运行损耗:高低压配电室、变压器室、电力电池室等应采用贴近用电负荷的布局,以缩短输配电线路的距离;发电机房、低压配电房与电力电池室应尽量靠近,减少配电级数并缩短配电线路;楼层高的机房应分层安装变压器,面积大的机房应在中心位置设置变压器,以减少输配电线路长度。
2.选用低损耗的新型输配电母线及电缆。
表3-2 数据中心照明及输配电线路节能研究三)、交、直流不间断电源系统节能研究1. 传统交流不间断电源(塔式UPS)系统应用现状当前,数据中心主设备一般要求交流电源输入,多采用传统的交流UPS 系统供电模式,即:UPS系统将交流市电整流逆变后,为数据主设备提供220/380V 的交流不间断电源。
其应用现状总结如下:(1)传统UPS系统多采用N+1配置,等级较高的数据中心机房采用2(N+1)配置。
(2).部分在网的早期UPS主机采用6脉冲整流,近年来基本都采用12脉冲整流。
(3)为了限制UPS系统产生的谐波,部分UPS系统配置了有源滤波器。
(4)蓄电池后备时间大多按单机满载30分钟配置,有的数据中心配置达到了单机满载1小时。
2. 传统交流不间断电源系统存在的问题随着数据中心高能耗问题的凸显以及对设备运行可靠性要求的不断提高,传统交流UPS供电模式存在以下一些不足:(1)采用了冗余并机技术,无论是N+1还是2(N+1)系统,在正常运行时,UPS主机的负载率均较低,再考虑到系统配置容量较实际偏大,使得系统的负载率更低,未在最佳效率点附近运行,系统损耗较大。
传统UPS系统的负载率与效率的大致关系见下图:图3-1 负载率与效率关系图经调查,很多大型数据中心机房的UPS系统单机负载率一般在10%至30%之间,大多数只有20%左右,在发展过程中的数据中心机房UPS单机负载率甚至更低,单机负载率10%不到的也占很大部分。
(2)目前仍有采用6脉冲整流的UPS在网运行,且没有采取相应的谐波处理措施,导致系统额外附加功率损耗大。
部分UPS系统虽然配置了谐波过滤器用于谐波治理,但治理后实际运行情况没有进行相应跟踪,治理效果无法保证。
(3)交流UPS系统的后备蓄电池需经过UPS逆变后才能供给负载,一旦UPS本身出故障,仍会造成负载停电。
3.数据中心不间断电源系统发展趋势(1)模块化交流不间断电源系统为解决传统UPS系统由于负载率低导致的系统低效率及难以实现按需扩容等问题,“模块化”的概念被引入了交流UPS设计生产领域,出现了模块化交流UPS系统。
一般来说,模块化UPS系统由机架、UPS功率模块、静态开关模块、显示通信模块以及电池组构成,系统组成模式与直流供电系统相似,可以方便实现N+X冗余,可根据实际负载量来配置合理的电源容量,其系统效率及供电可靠性相比传统UPS系统都得到了提升。
(2)高压直流不间断电源系统直流供电方式早已得到了长期的、大规模的使用及验证,该方式将交流市电整流后与蓄电池并联,直接为通信设备提供直流电源,大大提高了供电可靠性和工作效率,谐波小,可以很方便的实现按需扩容。
传统的直流供电系统的电压等级一般为-48V,大功耗的数据中心设备若采用-48V的供电电压,会使得配电线路的损耗大大增加,因此需要提高直流供电的电压等级,于是出现了“高压直流供电方式”。
与传统交流UPS系统比较,高压直流供电系统的效率更高,系统损耗明显降低。
一般来说,直流电源模块的效率一般都在93%以上,即使模块使用率在40%,效率也可以达到92%,而UPS系统的实际满载效率一般仅为85%以上,不超过90%。
同时,高压直流供电系统还大大提高了不间断供电系统的可靠性。
4.建议(1)优先考虑在新建以及改造使用年限长、耗电量大、故障率高的传统交流UPS系统的数据中心采用高压直流供电系统或模块化UPS系统。
(2)加强谐波治理。
5.某运营商案例2010年某运营商先后在5个省建设了约23套高压直流系统,用以取代传统的UPS供电系统,建设规模及平均节电率情况见下表:省份系统数量(套) 相比传统UPS系统的平均节电率(%)A 7 20%B 2 15%C 6 22%D 4 12%(普通机房)3 37%(数据中心)E 1 29%小结23 22%表3-3 某运营商高压直流系统建设情况四、数据中心空调系统节能研究1.数据中心空调系统节能建议数据中心空调系统能耗主要包括制冷机房能耗和空调末端系统能耗,通过对某运营商多个数据中心空调系统的调研及分析,节能建议如下表:制冷系统末端系统建议 1.小型机楼或单个机房宜采用单元式风冷型恒温恒湿专用空调;新建大型数据中心机楼建议采用集中式冷冻水型恒温恒湿专用空调系统,其冷冻水供回水温差宜尽量加大。