淺談新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)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(shè)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(wù)的迅速拓展，作為支撐各行業(yè)生產(chǎn)最基礎(chǔ)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(chǔ)的數(shù)據(jù)中心的重要性也越來(lái)越明顯。通常數(shù)據(jù)中心耗電量非常大，因此建設(shè)一個(gè)高效、綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心就變得至關(guān)重要。本文對(duì)可以應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域的綠色節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了闡述和歸納總結(jié)。 關(guān)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(wù)的不斷拓展，作為支撐生產(chǎn)數(shù)據(jù)最基礎(chǔ)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(xiǎn)業(yè)、電商業(yè)等更為突出。作為信息系統(tǒng)基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心的重要性也越來(lái)越明顯。 通常數(shù)據(jù)中心的耗電量非常大，因此建設(shè)一個(gè)綠色節(jié)能的數(shù)據(jù)中心則成為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)初期需要考慮的重要因素。 而在數(shù)據(jù)中心耗電設(shè)備中，機(jī)電設(shè)備是數(shù)據(jù)中心能源消耗的大戶，尤其是暖通設(shè)備耗電量所占比例非常之大。降低IT 設(shè)備以外的機(jī)電設(shè)備的耗電量，是降低機(jī)房能源效率值（ PUE 值）的有效手段。因此，我們來(lái)看一 下，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域的幾種常見(jiàn)的節(jié)能措施。 1. 冬季自然冷卻 因?yàn)閿?shù)據(jù)中心是需要全年制冷的，因此在冬季和過(guò)渡季節(jié)停掉冷水機(jī)組，使用自然冷源無(wú)非是節(jié)能的首選。 我國(guó)北方地區(qū)可完全使用自然冷卻的時(shí)間占全年總時(shí)間的 35.86%，部分使用自然冷卻的時(shí)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(yùn)維費(fèi)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(guò)板式熱交換器與冷凍水回水進(jìn)行熱交換 ,無(wú)需或只需部分開(kāi)啟冷機(jī)。 2. 變頻控制 采用變頻設(shè)備，比定頻設(shè)備更節(jié)能。做法如下： #61548；冷凍水流量控制：與建筑負(fù)荷相匹配 #61548；旁通閥控制：確保機(jī)組的最低流量 #61548；冷卻塔變速風(fēng)機(jī)控制：確保進(jìn)入機(jī)組的最佳冷卻水溫 (CDWT) #61548；冷卻水流量控制：與冷水機(jī)組相匹配 #61548；精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)采用 EC 風(fēng)機(jī)，可以根據(jù)冷量要求自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量，節(jié)約風(fēng)機(jī)能耗。 3. 提高冷凍水溫度 電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范要求服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度在13 15 ；而 ASHRAE 與設(shè)備廠商對(duì)服務(wù)器要求的進(jìn)風(fēng)溫度范圍： 18 27 ；提高服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度意味著可以提高精密空調(diào)送風(fēng)溫度；提高精密空調(diào)送風(fēng)溫就意味著可以提高冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，提高冷水機(jī)組冷凍水溫度意味著可以提高蒸發(fā)溫度，帶來(lái)更高的機(jī)組能效比，從而達(dá)到提高能源使用效率的目的。 4. “ 冷 ” 、 “ 熱 ” 通道設(shè)計(jì)概念 采用高架地板，熱通道 /冷通道設(shè)計(jì)，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(jìn)風(fēng)通道， #61656；熱通道 排風(fēng)通道 #61656；機(jī)架進(jìn)風(fēng)面相對(duì)，排風(fēng)面相對(duì) #61656；空調(diào)放置對(duì)應(yīng)于熱通道的盡頭 采用冷熱通道設(shè)計(jì)，已經(jīng)不僅僅是最佳實(shí)踐，而是各大數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)所要求采用的機(jī)柜布置方式。采用冷熱通道的設(shè)計(jì)，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(chǔ)，建議數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜布置采用冷熱通道的設(shè)計(jì)。 圖 冷熱通道示意圖 5. 提高送風(fēng)溫度 數(shù)據(jù)處理及通訊系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，電氣設(shè)備，和一些外圍設(shè)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(fù)荷 (kW/m2)，較普通的辦公樓單位面積冷負(fù)荷通常會(huì)高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。全年冷負(fù)荷波動(dòng)很小。 2008 年出于節(jié)能考慮以及計(jì)算機(jī)設(shè)備自身適應(yīng)性的提高， ASHRAE 對(duì)數(shù)據(jù)通信設(shè)備的進(jìn)風(fēng)參數(shù)要求有所放寬。ASHRAE 及設(shè)備生產(chǎn)廠商擴(kuò)大服務(wù)器進(jìn)風(fēng)參數(shù)范圍的意義：可以在保證設(shè)備正常工作的前提下降低制冷系統(tǒng)運(yùn)行成本；在冬季可以把服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)定在較低的溫度范圍內(nèi)，這樣可以減少新風(fēng)處理能耗降低最大限度利用室外自然冷源；在過(guò)度季節(jié)及夏季可以把服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度參數(shù)設(shè)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(shí)間。 提高服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度意味著可以提高精密空調(diào)送風(fēng)溫度；提高精密空調(diào)送風(fēng)溫就意味著可以提高冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，提高冷水機(jī)組冷凍水溫度意味著可以提高蒸發(fā)溫度，帶來(lái)更高的機(jī)組能效比。 綜上所述建議：參考 ASHRAE TC9.9 采用 Class 1 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)作為北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心機(jī)房服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)組溫度控制方式改為送風(fēng)溫度控制。但為了與國(guó)家 A級(jí)機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)相符合，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該按照 A 級(jí)機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)的配置，但在運(yùn)行時(shí)可參考 ASHRAE 的標(biāo)準(zhǔn)做適當(dāng)靈活的調(diào)整。 6. EC 風(fēng)機(jī) 建議數(shù)據(jù)中心精密室內(nèi)送風(fēng)風(fēng)機(jī)采用 EC 風(fēng)機(jī)。 EC 風(fēng)機(jī)的效率高于普通的 AC 電機(jī)風(fēng)機(jī)，其節(jié)能效率相對(duì)于傳統(tǒng)精密空調(diào)送風(fēng)風(fēng)機(jī)要高 30%.同時(shí)噪聲更低，風(fēng)機(jī)溫升對(duì)精密空調(diào)送風(fēng)的影響也更小。 7. 冷池技術(shù) 針對(duì)中高密度區(qū)，可以考慮在送風(fēng)冷通道上方構(gòu)建冷池，將送風(fēng)冷空氣停留在冷通道區(qū)域，防止服務(wù)器機(jī)柜上部排風(fēng)被服務(wù)器正面再次吸入，以實(shí)現(xiàn)最佳的能源效率。采用冷池技術(shù)后，首先冷風(fēng)的利用效率被提高，其次，冷風(fēng)與熱風(fēng)充分隔離，減少在數(shù)據(jù)中心內(nèi)冷熱風(fēng)混合，進(jìn)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(jìn)一步提高送風(fēng)溫度，進(jìn)一步提高空調(diào)效率。 冷池系統(tǒng)需結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)器機(jī)柜的樣式現(xiàn)場(chǎng)定制，同時(shí)其頂板需與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，配合氣體消防系統(tǒng)的滅火工作。 冷池已經(jīng)是一個(gè)非常成熟的綠色數(shù)據(jù)中心技術(shù)，近兩年來(lái)已經(jīng)被一些觀念領(lǐng)先的客戶所采納，并起到了良好的節(jié)能效果。 8. 機(jī)柜選配 #61656；超過(guò) 60%的通風(fēng)率，確保通風(fēng)、散熱能力達(dá)到業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)； #61656；大尺度頂部進(jìn)線系統(tǒng)，滿足上走線要求，配合精密空調(diào)下送風(fēng)上回 風(fēng)的需要，提高制冷效率； #61656；開(kāi)放式底座設(shè)計(jì)，方便布線操作，同時(shí)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(fèi)； 9. 精密空調(diào)送風(fēng)變風(fēng)量控制系統(tǒng) 服務(wù)器平時(shí)大部分時(shí)間不是運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)的，其發(fā)熱量也不會(huì)是設(shè)計(jì)工況時(shí)的最大發(fā)熱量，所以服務(wù)器冷卻所需要的風(fēng)量應(yīng)該與服務(wù)器發(fā)熱量相匹配，達(dá)到節(jié)約送風(fēng)能耗的目的。 精密空調(diào)送風(fēng)變風(fēng)量系統(tǒng)控制邏輯：在高密度設(shè)備前設(shè)置變風(fēng)量送風(fēng)口，變風(fēng)量送風(fēng)口，可以針對(duì)該高密度設(shè)備后的溫度傳感器的自動(dòng)識(shí)別， 每塊變風(fēng)量開(kāi)孔地板配備 2 只溫度傳感器，接至其對(duì)應(yīng)區(qū)域的服務(wù)器機(jī)柜背后，根據(jù)服務(wù)器機(jī)柜的出風(fēng)溫度調(diào)節(jié)送風(fēng)量；由于每個(gè)變風(fēng)量送風(fēng)器調(diào)節(jié)的過(guò)程中對(duì)地板送風(fēng)靜壓箱內(nèi)的靜壓產(chǎn)生影響，通過(guò)采集靜壓變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)精密空調(diào)送風(fēng)變風(fēng)量的調(diào)節(jié)，達(dá)到節(jié)能的目的。 建議對(duì)新一代數(shù)據(jù)中心，針對(duì)高密度區(qū)，或?qū)ζ胀芏葏^(qū)中的少數(shù)高密度設(shè)備前，安裝變風(fēng)量送風(fēng)口，對(duì)高密度設(shè)備所需要的大風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，同時(shí)調(diào)節(jié)精密空調(diào)的送風(fēng)量，與出風(fēng)口的風(fēng)量實(shí)現(xiàn)匹配。 10. 濕膜加濕 由于整個(gè)過(guò)程是等焓過(guò)程，在加濕的同時(shí)能夠降 低回風(fēng)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(gè)加濕過(guò)程沒(méi)有水垢產(chǎn)生，所以大大減少加濕器的維護(hù)成本。 11. 利用環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)能源進(jìn)行主動(dòng)管理 新一代的數(shù)據(jù)中心管理，將采用 3D 界面，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)管理、機(jī)房設(shè)施和 IT 流程、能源管理的的統(tǒng)一集成管理和監(jiān)控。對(duì)于所有的電力計(jì)算、氣體排放、氣流組織分析、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控、 RFID 設(shè)備巡檢等全局端到端的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。提供實(shí)時(shí) PUE（數(shù)據(jù)中心能源效率）值，要求能做到對(duì)每個(gè)機(jī)房、每個(gè)模塊的全局電力費(fèi)用實(shí)時(shí)計(jì)算。 能源管理對(duì)于了解數(shù)據(jù)中心的實(shí)時(shí)能耗，并對(duì)能耗進(jìn)行主動(dòng)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(chǎng)管理 通過(guò)數(shù)據(jù)中心監(jiān)控系統(tǒng)氣流與熱場(chǎng)管理工具管理數(shù)據(jù)中心機(jī)房的制冷系統(tǒng)，可以在設(shè)計(jì)階段采用三維建模的方式模擬各綠色技術(shù)手段對(duì)機(jī)房建設(shè)后的的溫度和氣流分布的提高，避免了建設(shè)完才發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，可根據(jù)熱場(chǎng)分布情況填加新設(shè)備及對(duì)高溫區(qū)域進(jìn)行有針對(duì)性的治理。 13.實(shí)時(shí)的 PUE 計(jì)算工具 采用實(shí)時(shí) PUE 的計(jì)算工 具，通過(guò)能效管理和該計(jì)算工資，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心的 PUE 及能耗情況，并對(duì)歷史曲線進(jìn)行記錄和分析。 綜上所述，對(duì)目前在數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)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(guó)家對(duì)建筑綠色節(jié)能要求的不斷深入和細(xì)化，相信未來(lái)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域會(huì)有更多的綠色節(jié)能手段被論證和應(yīng)用。 文檔資料：淺談新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)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(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :通風(fēng)管道在暖通空調(diào)工程中的應(yīng)用 土建施工中常見(jiàn)的問(wèn)題及 控制措施 鐵路橋涵施工中的缺陷和應(yīng)對(duì)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(hào)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(shè)計(jì)在房屋建筑中的應(yīng)用 討論工民建工程中的基坑支護(hù)施工技術(shù) 淺析地鐵隧道土