數(shù)據(jù)中心PUE值研究
目前,PUE(PowerUsageEffectiveness,電源使用效率)值已經(jīng)成為國(guó)際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標(biāo)。PUE值是指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源之比。PUE值越接近于1,表示一個(gè)數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。
隨著電子信息系統(tǒng)機(jī)房IT設(shè)備高密度的集成化,解決設(shè)備散熱及機(jī)房散熱量日漸趨高的現(xiàn)象開始受到了各界強(qiáng)烈關(guān)注。而根據(jù)研究顯示,IT/電信目前相關(guān)的碳排放已經(jīng)成為最大的溫室氣體排放源之一,由此一年產(chǎn)生的碳排放為8.6億噸,且該領(lǐng)域的排放勢(shì)頭還在隨著全球?qū)τ?jì)算、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和通信技術(shù)需求的增長(zhǎng)快速上升。即使人們大力提高設(shè)備、機(jī)房結(jié)構(gòu)等裝置和數(shù)據(jù)中心的能效,到2020年,全球IT相關(guān)碳排放也將達(dá)到15.4億噸。所以越來(lái)越多的人開始關(guān)注綠色機(jī)房的建設(shè)。
目前,PUE(PowerUsageEffectiveness,電源使用效率)值已經(jīng)成為國(guó)際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標(biāo)。PUE值是指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源之比。PUE值越接近于1,表示一個(gè)數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。當(dāng)前,國(guó)外先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房PUE值通常小于2,而我國(guó)的大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的PUE值在2-3之間。所以國(guó)內(nèi)機(jī)房?jī)?nèi)芯片級(jí)主設(shè)備1W的功耗會(huì)導(dǎo)致總體耗電量達(dá)到2-3W,而國(guó)外機(jī)房?jī)?nèi)芯片級(jí)主設(shè)備1W的功耗只會(huì)導(dǎo)致總體耗電量為2W以下。
機(jī)房建設(shè)前期的設(shè)計(jì)和規(guī)劃就把節(jié)能、環(huán)??紤]到,并在設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過(guò)程中達(dá)到機(jī)房的使用要求的前提下,把機(jī)房的PUE值作為機(jī)房的設(shè)計(jì)和規(guī)劃要求。用戶對(duì)PUE值的要求,機(jī)房設(shè)計(jì)滿足并說(shuō)明從幾方面可以把機(jī)房的設(shè)計(jì)達(dá)到用戶的要求。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)中心的冷卻占機(jī)房總功耗的40%左右。機(jī)房中的冷卻主要是由機(jī)房空調(diào)負(fù)責(zé),所以降低機(jī)房空調(diào)的耗電量可以有效的降低機(jī)房的PUE值。
由于現(xiàn)代電子信息系統(tǒng)機(jī)房中的空調(diào)負(fù)荷主要來(lái)自于計(jì)算機(jī)主機(jī)設(shè)備、外部輔助設(shè)備的發(fā)熱量,其中服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等主設(shè)備占到設(shè)備散熱量的80%。所以隨著服務(wù)器集成密度的持續(xù)增高,服務(wù)器機(jī)柜設(shè)備區(qū)就成為了機(jī)房?jī)?nèi)主要的熱島區(qū)域。服務(wù)器設(shè)備熱密度越來(lái)越大。機(jī)房下送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)是將抗靜電活動(dòng)地板下空間作為空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)靜壓箱,空調(diào)機(jī)組由通風(fēng)地板向機(jī)柜、設(shè)備等熱負(fù)荷送風(fēng)??墒歉呙芏葯C(jī)柜從機(jī)柜前面的地板出風(fēng)口出風(fēng)。當(dāng)冷風(fēng)送至機(jī)柜的中部冷風(fēng)已經(jīng)被服務(wù)器全部吸收。所以,機(jī)柜的上半部分沒(méi)有足夠的冷量,就會(huì)導(dǎo)致機(jī)柜上半部分的設(shè)備無(wú)法正常運(yùn)行。
現(xiàn)在機(jī)房服務(wù)器類負(fù)荷的最高散熱量近年來(lái)已攀升至每機(jī)柜20KW以上。原有地板下送風(fēng)機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)理想送風(fēng)狀況下的機(jī)房單位面積最大供冷量為4KW/㎡(更大供冷量所配置的空調(diào)機(jī)組送風(fēng)量也相應(yīng)增大,其送風(fēng)風(fēng)壓足以把地板給吹起來(lái)),已無(wú)法滿足其需求。
上述的問(wèn)題解決。機(jī)房在設(shè)計(jì)中靜電地板高度的提升,地板出風(fēng)口的通風(fēng)率的提高,封閉機(jī)柜冷通道。還可以在用風(fēng)道上送風(fēng)和地板下送風(fēng)結(jié)合制冷等方式進(jìn)行解決。
機(jī)房空調(diào)的冷量不浪費(fèi),有效的利用可以很大的提高空調(diào)的利用率。在實(shí)現(xiàn)機(jī)房制冷的前提下空調(diào)運(yùn)行也可以節(jié)能。通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)一系列的優(yōu)化,可以降低整個(gè)機(jī)房的PUE值。
然而,空調(diào)本身的耗電量是最主要的。所以解決空調(diào)自身的耗電量成本降低空調(diào)能耗的關(guān)鍵。機(jī)房中采用傳統(tǒng)的風(fēng)冷制冷方式是最耗電的運(yùn)行方式。在大的IDC中現(xiàn)在基本上都采用水冷式的機(jī)房空調(diào)系統(tǒng),比風(fēng)冷系統(tǒng)節(jié)能20%左右。
但是,我們可以在通過(guò)新的空調(diào)技術(shù)還可以比水冷空調(diào)在節(jié)能30%以上的空調(diào)系統(tǒng)(非電空調(diào))。
- 第 1 頁(yè):數(shù)據(jù)中心PUE值研究
- 第 2 頁(yè):非電空調(diào)
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