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浅析中小型数据中心机房降低能耗的方法

文章更新时间:2023-02-22 点击量:249

摘要:随着我国互联网和计算机技术的不断发展,相关网络业务量呈现快速增长趋势。其中,数据中心机房的能耗问题作为承载网络业务量的重要物理载体,已经成为制约其发展的关键因素。对于中小数据中心机房来说,它不仅需要负责业务的传输任务,还需要对相关网络服务运营的可靠性有更严格的要求。同时,随着中小数据中心机房建设的规模和数量逐渐增加,内部相关设备的数量和存储的数据体数量也在增加,导致了更多的选择和维护。


关键字:中小数据中心;机房;减少能源消耗;

一:中小数据中心机房降低能耗的基本意义

1显著降低数据中心机房运营支出

 通风、制冷等设备的运行成本在计算数据中心机房运行支出过程中占总成本的比重较高。一般来说,数据中心机房在运行过程中对机房内的温度有严格的定义,因此需要通风和制冷设备长期工作,以确保温度在合理范围内,从而导致相关运行费用的增加。但对于传统数据中心机房来说,通风制冷设备的管理模式不符合精细化管理的要求,粗放式管理模式更为常见,不仅达不到良好的制冷效果,还会导致局部温度上升。上述问题会导致数据中心机房运营和维护支出的逐步增加,从而给企业增加一定的经济负担。随着现代节能技术的应用,它不仅可以完成数据中心的冷却工作,还可以大大提高冷却的正确性和针对性,从而有助于降低能耗,同时提高制冷和通风效率,从而有效降低企业运营中小数据中心的运营成本。

2能保证数据中心机房设备的运行效率

  交换机、服务器和存储设备是中小数据中心机房的主要组成部分,相关设备的性能会随着机房温度的升高而明显下降,对数据中心机房的运行效率有很大的负面影响。随着机房内部温度的逐渐升高,相关设备甚至会损坏,从而影响其工作年限。因此,随着新型节能技术的逐步应用,数据中心机房内部的温度和气流可以得到更正确的控制,从而有效地将温度保持在合适的范围内,避免过热问题的发生,从而有助于降低机房内部的温度。

二:中小数据中心机房降低能耗的具体方法

1空调系统节能改造

 在空调系统仅限于节能改造的过程中,首先要了解和掌握中小数据中心机房的运行特点,从而有助于制定更加科学合理的改造方案。其中,在改造空调系统时,应仔细研究机房的负荷特性,以便更有效地评估节能改造方案,使其更具成本效益。另外,由于数据中心机房有很多相关的电子设备,对空调的环境控制有更严格的要求,即(1)对机房的温度、湿度和洁净度有更严格的要求。为了在数据中心机房为相关电子设备创造更安全可靠的环境,有必要确保机房内部的温度、湿度和洁净度应满足电子产品的工作要求。(2)机房内的电子设备位置比较密集,在一定程度上提高了发热密度,而且一直处于工作状态,所以机房内的冷负荷要求保持相对不变的状态,所以一年四季供冷是非常重要的。另外,数据中心机房具有较高的显热比。对数据中心机房而言,它通常具有良好的结构密封性能,而且由于人员在机房内的活动有限,导致显热比显著提高,因此机房空调的主要工作目的是制冷降温。在充分了解数据中心机房的负荷特点后,还应积极掌握当地的气象数据,以便对自然冷源的节能进行对比分析。对于冬季气温较低的地区,机房的温度可以在冬季充分利用自然冷源进行调节,在自然冷源有限的地区,节能改造的目的可以通过设备本身的热交换和工作效率的控制来实现。

 在分析了节能改造项目的实际特点后,需要开始仔细选择各种空调系统的节能改造方案。其中,室内、水侧、风侧是不同节能技术的主要关注点。对于风侧改造,主要包括热管换热器接入、风冷机组接入、新风直接引入等技术形式。新风直接引入在引入自然冷源时有很高的效率,但为了避免机房内的灰尘等颗粒,需要采取积极措施过滤控制。风冷机组在技术上更加成熟,通过室内冷凝器和室外空冷蒸发器存储冷却问题。

2机房类型及建立相互隔离的冷热通道方法

 对于传统数据中心机房的设计,区域划分通常根据设备类型和机房的实际用途进行划分。也就是说,一个是按照主机房和工作区的机房划分,另一个是按照主次区划分。另外,如果主次机房不能区分,需要通过物理隔离的方式将两个机房分开,保持彼此之间难以通风。此外,对于主机房,通常需要设置更多能耗高、功率大的设备,考虑到未来机房的发展,应规定机柜类型应在主机房内统一设置,并应设置为通道。

3合理提高机房温度,节约能源

 随着科技水平的不断提高,目前电子设备的可靠性和稳定性有了很大的提高,机房内的电子设备通常可以达到10℃。~在30℃之间保持稳定的工作状态。同时,为了避免静电对设备运行的干扰,通常需要将机房的湿度控制在50%左右。因此,可以适当提高空调的送风温度,保证其在相关电子设备的安全工作范围内,每升高1℃的空调温度可以节省2.5%的用电费用,显著提高空调系统的制冷能力。因此,在满足机房相关设备工作条件的前提下,适当提高空调系统的送风温度可以有效降低能耗需求。

三:安科瑞能耗统计分析(能源管理)解决方案

1概述

 建立高效的能源消耗监测管理系统,实时测量建筑各种能源消耗设备的能源消耗数据,统计分析采集数据。能够合理确定各地区建筑能源消耗经济指标和绩效考核指标,发现能源使用规律和能源浪费,提高人们积极节能意识。

① 构建数据中心智能能源管理系统的基本框架,实时监控各用能环节;

② 排碳数据化:通过系统可以实现建筑单位人均能耗分析(包括水、电、能),实现低碳办公数据化;

③ 区域能效比:实现建筑单位区域能耗对比,方便能耗评估;

④ 同期能效比:实现同年、同期、同区域能耗对比,便于节能数据分析;

⑤ 能源消耗评估管理:按照能源消耗定额标准约束值、标准值、指导值分析单位面积能源消耗和人均能源消耗指标;

⑥ 能源消耗竞争排名:比较各功能区域的能源消耗,实现能源消耗排名,增强员工的节能意识;

⑦ 综合分析、统计、打印和查询能源消耗的使用数据,根据能源消耗监测管理系统的需要,可以选择不同风格的报表打印。为能源消耗运营管理部门提供可靠依据;

⑧ 能源消耗数据采集,随时查询,根据采集数据进行统计分析,监测异常能源消耗,报警能源智能仪器故障,提高系统信息化和自动化水平。

2平台部署硬件选择

四:结束语

 可以看出,为了中小数据中心机房能够稳定长期运行,降低中小数据中心的能耗成本,中小数据中心需要采用合理的气流组织设计和绿色节能机房产品,采用先进的方法控制机房运行的能耗。这不仅有助于提高中小数据中心机房的经济性和实用性,也对中小数据中心机房未来的发展规划具有积极意义。


[参考文献]

[1]徐琛.中小数据中心机房降低能耗的方法研究.航天科工广信智能技术有限公司,浙江杭州310015

[2]陈龙泉,王欢.基于基站机房的能耗数据采集与分析[J].计量技术,2016,(4):5-10.

[3]2022.5版安科瑞企业微网设计与应用手册.

作者简介:涂志燕,目前在安科瑞电气有限公司工作,主要从事数据中心相关产品的研究、开发和应用。