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绿色数据中心解决方案

一、概要

 

  正元智慧绿色数据中心(Green Data Center)是指数据机房中的IT系统、机械、照明和电气等能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响。绿色数据中心是数据中心发展的必然。总的来说,我们可以从建筑节能、运营管理、能源效率等方面来衡量一个数据中心是否为“绿色”。绿色数据中心的“绿色”,具体体现在整体的设计规划以及机房空调、UPS、服务器等IT设备、管理软件应用上,要具备节能环保、高可靠可用性和合理性。 我们通过采用先进技术,可以帮助客户评估和改造现有的数据中心,从而使其成为节能、高效、灵活和可靠的绿色数据中心。

 

 

 

二、说明

 

一、系统架构

 

二、功能组成

  1、冷却和供电优化

  (1)温度控制优化

 

 

  (2)冷通道封闭的设计:

  冷热通道设置后,还不能避免机柜上部的热风回流到冷通道,(见上图)也不能避免靠近空调的冷风送风短路,为解决此问题,可将冷通道的上部和两端采用透明玻璃封闭,在两端安装门,以便人员进出(见附图示意)。冷通道封闭后,更是杜绝了位于机柜顶端经常出现的热风回流到机柜正面设备进风口的现象,将冷量集中到设备进风口,形成冷池。通过计算机气流模拟,封闭冷信道以后冷热空气基本隔绝,在设备机柜垂直的各个断面上面的进风温度都可控制在理想的范围内(15~25oC)。送回风效率的提高,也为提高精密空调送风温度和冷冻水机组的送水温度,从而达到节能降耗创造了条件

  (3)冷通道封闭实例:

 

  冷通道封闭--外部         冷通道封闭—内部        温湿度控制中心

2、风量控制优化

  (1) 智能通风地板

地板背面图

 

  目前绝大部分设备采用前进冷风、后排热风的散热方式,机柜基本上是前后全通风网孔门设计,智能通风地板安装在每个设备机柜的正面网孔门前部,送风器采用铝合金定制成型,通过自动控制器进行逻辑控制通风地板的开度,以调整通风地板总送风量,满足不同机柜的散热风量需求。

  (2)强力回风系统

 

(3) 高密度回风辅助方案

 

  可选择的辅助机柜背抽风单元可以灵活按需部署,快速提高机柜散热能力,结合冷通道封闭技术,可以实现每机柜6-8kw负载需求。

  3、电力控制优化

  (1)更高效的空调架构

  机房精密空调冷源考虑采用动态自然冷却风冷冷水机组,机组冷凝器风扇采用直流无刷电机,机组过渡季节采用自然冷却。

  自然冷却原理-当室外温度低于18摄氏度时通过干式冷却器利用室外冷空气冷却冷冻水,并将被冷却的水输送到机房内通过机房专业空调冷却室内冷负荷,此时冷水机组的压 缩机根据室外气温的高低进行变频调节达到节能目的。

  机房精密空调采用面向排式安装的冷却体系在高密度情况下具有更高的效率。

  机房精密空调采用CRAC 的送风和回风方式,提高了效率和容量,并省去了除湿过程,因此可大大减少加湿成本。

  合理调配空调:多台空调不要相互干扰(一台可能在加热,而另一台可能在制冷)

  (2)更高效的电源设备

  提高UPS供电系统的输入功率因数的PF输入值, 使它尽可能地趋于1。

  提高UPS供电系统的“动态效率”

  提髙UPS的输出功率因数的PF输出值,使得它尽可能地与IT设备的输入功率因数的PFIT值相匹配。

  (3)采取措施

  在典型负载下,新的一流 UPS 系统比传统 UPS 系统的损耗低 70%。

  轻工作负载下供电效率是关键:关键参数是小负载效率,而不是满负载效率。

  UPS本身也需要冷却。

 

二、IT设备优化

  1、采用刀片服务器代替传统服务器

  2、采用虚拟化技术整合服务器

  使用虚拟化技术进行服务器合并是一个非常有效的节约能源的工具

 

3、建设云计算数据中心

 

三、管理与控制优化

  1)、智能散热管理

        2)、三维温度实时监控

      

 

3)、实时数据中心能效/PUE监控

 

  PUE = 数据中心总设备能耗 / IT设备能耗。

  数据中心总设备能耗值可以从对市电进电电量的监控中得到。IT设备能耗值可以通过 从每列机柜交流分配柜的电量仪中读取。

 

三、改造后的用户经济效益

  1、节省电力,降低运营成本

500平米机房电费计算 (机柜数量:200台,每台2.5KW, PUE从2.5降至2.0 )
1设备耗电量(KW)运行时间运行天数电费(元)合计(元)节电
2IT设备5002436514,380,000
3PUE=2.5125024365110,950,000
4PUE=2.010002436518,760,000
5节省2502436512,190,000机房节电20% 空调节电33%

 

2、节省空间,增加IT容量,延长机房生命周期

节省电量250KW,具备为新增75台2.5KW机柜提供供电与冷却的能力
1增加容量 折合机柜数主机房面积辅助用房面积建设成本/m2节省机房建设投资(元)
2752.53.0170007,012,500

 

3、提升产能,增加业务收入

1增加容量折合机柜数每台机柜年年收入(元)年增加收入(元)
27510万750万


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