亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        數(shù)據(jù)中心能耗分析研究

        2018-09-10 03:44:49李志文李衛(wèi)國王利利
        現(xiàn)代鹽化工 2018年4期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能

        李志文 李衛(wèi)國 王利利

        摘 要:數(shù)據(jù)中心的能耗問題從未像今天這樣引起行業(yè)、全國甚至全世界的關(guān)注。在未來相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi),數(shù)據(jù)中心能耗分析優(yōu)化不僅是數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)研究對象,同時(shí)也是運(yùn)維管理的重點(diǎn)難點(diǎn)。本文簡述了數(shù)據(jù)中心節(jié)能的意義,重點(diǎn)介紹了常用的數(shù)據(jù)中心節(jié)能措施,并以北方某數(shù)據(jù)中心為例說明常用的數(shù)據(jù)中心措施的優(yōu)點(diǎn)。首先對數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,然后根據(jù)一線運(yùn)維人員工作經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)對除IT設(shè)備以外的兩大能耗最多的系統(tǒng)進(jìn)行分析。

        關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)中心;節(jié)能;空調(diào)暖通;能耗優(yōu)化

        1 課題意義

        隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,中國將逐漸成為世界最大的單一市場。由此而來,不僅國內(nèi)公司在我國各地建立數(shù)據(jù)中心,越來越多的跨國公司也表現(xiàn)出越來越濃厚的興趣。據(jù)SynergyResearch的最新報(bào)告,截至2017年年底,全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心己超過390座。美國以44%的占有率遙遙領(lǐng)先其他各國,第二名的中國僅占8%。在數(shù)據(jù)中心增速的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中,2017年內(nèi)全球數(shù)據(jù)中心18.3%,亞洲增速最快,其中中國在2017年以39.57%的增速位列世界第一。

        相對于數(shù)據(jù)中心的爆發(fā)式增長,與之相配套的電力、生產(chǎn)用水供應(yīng)短缺造成數(shù)據(jù)中心運(yùn)營壓力大。目前數(shù)據(jù)中心正在集聚化,以貴州貴陽、內(nèi)蒙古烏蘭察布市為代表的非地震帶、平均氣溫低、電力充沛城市得到許多大數(shù)據(jù)公司的青睞。

        隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模不斷變大,數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備、電力設(shè)備、暖通設(shè)備耗電量、耗水量在急速增加。綠色數(shù)據(jù)中心的概念正成為一個(gè)數(shù)據(jù)中心必備條件。PUE是衡量一個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗的關(guān)鍵指標(biāo),低PUE值得數(shù)據(jù)中心不僅給企業(yè)節(jié)省大量運(yùn)維成本,同時(shí)也體現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員管理、技術(shù)的高水準(zhǔn)。目前,全球先進(jìn)數(shù)據(jù)中心PUE值在1.5以下,而我國許多數(shù)據(jù)中心宣傳PUE值在1.8左右,實(shí)則達(dá)到2.5。這反映出我們在數(shù)據(jù)中心的節(jié)能方面還有很多工作要做。

        根據(jù)我國數(shù)據(jù)中心業(yè)內(nèi)調(diào)查統(tǒng)計(jì),一個(gè)面積在l000m2的機(jī)房,在沒有采取能耗優(yōu)化的情況下,其每年的用電量基本都在l700多萬kWh左右。

        從數(shù)據(jù)中心電力消耗來看,數(shù)據(jù)中心屬于高耗能產(chǎn)業(yè)。在中國實(shí)行數(shù)字中國的今天,數(shù)據(jù)中心逐漸成為城市建設(shè)、發(fā)展中不可或缺的角色,我們期待著國內(nèi)同行從業(yè)者努力將PUE值降到無限接近l。

        2 數(shù)據(jù)中心主要耗能源

        影響數(shù)據(jù)中心能耗的因素有很多,其中空調(diào)暖通設(shè)備是最主要的因素,同時(shí)也是最容易實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化的領(lǐng)域。但數(shù)據(jù)中心的其他領(lǐng)域例如供配電設(shè)備(UPS電源不問斷設(shè)備、變壓器、母排等)、日常照明、消安防設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)體本身熱輻射等。

        2.1供配電設(shè)備對數(shù)據(jù)中心能耗的影響

        數(shù)據(jù)中心的耗電量巨大,其中以UPS因電感產(chǎn)生很大的諧波,所以會(huì)有較大的電力損耗。提高UPS效率是數(shù)據(jù)中心在節(jié)約能耗方面需要研究的地方[1]。UPS效率不是一個(gè)恒定值,它隨負(fù)載變化而變化。如圖1所示,UPS效率隨負(fù)載增加而提高。當(dāng)負(fù)載在0%-30%時(shí),UPS效率極低,所以一般不建議UPS在此區(qū)間內(nèi)運(yùn)行;當(dāng)負(fù)載在30%-70%時(shí),UPS效率由85%上升到90%。當(dāng)負(fù)載在70%~100%時(shí),UPS效率恒定在90%左右。所以建議UPS負(fù)載穩(wěn)定在80%左右效果最佳。目前在建大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心都采用多臺較小容量UPS并聯(lián)而不是單臺較大容量,UPS優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè):首先可以確保其中一臺UPS出現(xiàn)故障的情況下可以由其余承擔(dān)其負(fù)載,確保了數(shù)據(jù)中心用電安全。其次,可以使UPS工作容量在30%以上,使得UPS效率增加,減小UPS損耗。

        2.2空調(diào)暖通設(shè)備對數(shù)據(jù)中心能耗的影響

        據(jù)美國采暖制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)技術(shù)委員會(huì)9.9(簡稱TC9.9)統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示,數(shù)據(jù)中心各部分的用電量分布大致如圖2所示。

        由圖2可知,空調(diào)制冷系統(tǒng)能耗在數(shù)據(jù)中心所有系統(tǒng)中占比第二,達(dá)到31%,是UPS能耗占比的約3倍,因此,空調(diào)制冷能耗優(yōu)化空間最大、成效最快、節(jié)約成本最多。大部分企業(yè)將數(shù)據(jù)中心的能耗分析優(yōu)化集中在了空調(diào)制冷這一領(lǐng)域,優(yōu)秀的空調(diào)制冷能耗分析優(yōu)化方案可以極大降低數(shù)據(jù)中心能耗和PUE值。

        3 實(shí)例分析

        本研究以北方某數(shù)據(jù)中心為例,該數(shù)據(jù)中心2017年建成并投入使用。數(shù)據(jù)中心配有4套制冷系統(tǒng)(冷機(jī)、冷凍泵、冷卻泵、冷塔一一對應(yīng)),采用3+1模式(滿載時(shí)3用l備)在不采用任何節(jié)能措施的情況下PUE值為2.6。

        3.1數(shù)據(jù)中心制冷模式

        由于北方地區(qū)全年溫差大、晝夜溫差大的特點(diǎn)所以設(shè)計(jì)了不同的制冷模式。根據(jù)室外溫度的不同設(shè)計(jì)了3種模式來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的制冷。當(dāng)溫度設(shè)計(jì)采用了水側(cè)自然冷卻系統(tǒng),隨著室外濕球溫度的降低,出塔水溫度降到所需的值時(shí),通過換熱交換器間接換熱后供給空調(diào)末端制冷。制冷系統(tǒng)全年運(yùn)行分為3種模式:冷機(jī)制冷模式、部分自然冷卻模式、自然冷卻模式。

        (1)當(dāng)室外濕球溫度t>15.5℃時(shí),冷卻塔出水溫度>19.5℃,冷機(jī)工作,板式換熱器不工作,系統(tǒng)運(yùn)行模式為冷機(jī)制冷模式。

        (2)當(dāng)室外濕球溫度8℃(3)當(dāng)室外濕球溫度t<8℃時(shí)冷卻塔出水溫度t<13.5℃,冷機(jī)不工作,板式換熱器工作,系統(tǒng)運(yùn)行模式為自然制冷模式。

        3.2冷卻水處理

        因?yàn)槔鋮s水直接與室外空氣接觸,在制冷系統(tǒng)運(yùn)行制冷的同時(shí)也會(huì)將室外微生物、塵土帶入到管道、冷機(jī)等設(shè)備中。經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行,管道、冷機(jī)中會(huì)附著大量的微生物、水垢,從而會(huì)影響制冷設(shè)備的換熱效果。所以該數(shù)據(jù)中心在冷卻水管道接入微晶旁流、自動(dòng)加藥裝置等水處理設(shè)備用于物理和化學(xué)處理水質(zhì)。

        3.3冷凍水泵、冷卻水泵

        冷凍水和冷卻水的循環(huán)都是通過水泵進(jìn)行的。水泵的節(jié)能除采用變頻裝置外,應(yīng)采用較大直徑的管道、盡量減少管道長度和彎頭、采用大半徑彎頭、減少換熱器的壓降等。冷凍機(jī)房、水泵、冷卻塔、板式換熱器和精密空調(diào)盡量設(shè)計(jì)安裝在相近的高度以減少水泵揚(yáng)程。

        根據(jù)負(fù)載的不利壓差控制,當(dāng)負(fù)載減少時(shí),二度調(diào)節(jié)閥閥門開度變小,檢測的壓差設(shè)定點(diǎn)壓差值同將水泵設(shè)置為不同的運(yùn)行頻率是水泵節(jié)能的另一個(gè)方法也是最主要的方法[2]。電機(jī)所需功率理論上按轉(zhuǎn)速的三次方下降[3]。例如,某一水泵電機(jī)工作轉(zhuǎn)速是其額定轉(zhuǎn)速的80%,水泵的工作頻率是其額定功率的51.2%。水泵的頻率由空調(diào)系統(tǒng)末端的最變大,泵的頻率在下降,水泵轉(zhuǎn)速降低,使系統(tǒng)流量減少,達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。這種節(jié)能措施不但減少了空調(diào)系統(tǒng)的用水量,同時(shí)也節(jié)約了電的使用量。

        3.4機(jī)房溫度

        在我國數(shù)據(jù)中心A級數(shù)據(jù)中心機(jī)房溫度規(guī)定在(23±1)℃,大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心按照A類數(shù)據(jù)中心規(guī)格設(shè)計(jì)建造。個(gè)別數(shù)據(jù)中心機(jī)房溫度甚至在20℃左右。在IT設(shè)備越來越優(yōu)化的趨勢下,此溫度無疑造成了電力、水資源極大浪費(fèi)。參照國外數(shù)據(jù)中心機(jī)房溫度一般在28℃可以滿足機(jī)房對溫度的需求且節(jié)能,同時(shí)我們比較合理的做法是在夏季將溫度設(shè)定比春秋兩季偏高些,冬季設(shè)定比春秋兩季偏低些。

        3.5機(jī)房送回風(fēng)方式

        根據(jù)調(diào)查,相近的單位機(jī)房的耗冷量相近,送風(fēng)溫度相近,采用下送上回[4](見圖3)的氣流組織,機(jī)柜實(shí)際獲得的冷卻效果優(yōu)于上送下回方式[5]。

        冷卻空氣從設(shè)在機(jī)柜近側(cè)或機(jī)柜底部的活動(dòng)地板風(fēng)口送出,送出的低溫空氣只在瞬間與機(jī)房內(nèi)的熱空氣混合,即刻從機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入機(jī)柜,有效地提高了送入機(jī)柜冷卻空氣的質(zhì)量,用較少的風(fēng)量,提高了機(jī)柜的冷卻效果。

        下送風(fēng)上回風(fēng)的氣流組織有以下顯著優(yōu)點(diǎn)。

        (1)活動(dòng)地板下可以作為送風(fēng)靜壓箱,可以靈活布置IT設(shè)備。

        (2)機(jī)房頂部既可以作為回風(fēng)靜壓箱同時(shí)又可以作為IT設(shè)備鋪設(shè)電纜的空間。機(jī)房冷熱通道采用熱通道封閉為佳,這樣的設(shè)計(jì)使得可以高效地將冷空氣直接輸送到指定位置,避免冷空氣與熱空氣混合造成空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷增加從而浪費(fèi)更多的水與電。

        4 結(jié)語

        近年來,我國大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)保持著良好的發(fā)展勢頭。運(yùn)用大數(shù)據(jù)管理企業(yè)、治理國家極大提升了企業(yè)、政府的管理能力,大數(shù)據(jù)的發(fā)展、應(yīng)用已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略高度。隨著大型數(shù)據(jù)中心不斷地發(fā)展,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜、設(shè)備功率越來越大。因此,無論從企業(yè)管理運(yùn)營成本還是環(huán)境保護(hù)角度出發(fā),我們都應(yīng)該在現(xiàn)有條件下提出一套節(jié)能方案,實(shí)現(xiàn)最大化節(jié)約能源。數(shù)據(jù)中心節(jié)能應(yīng)該貫穿數(shù)據(jù)中心的整個(gè)生命周期,應(yīng)該根據(jù)不同階段、不同設(shè)備狀況提出不同方案。

        數(shù)據(jù)中心節(jié)能不是一蹴而就的,而是經(jīng)過在運(yùn)維一線摸索、實(shí)驗(yàn)才可以得到的。這種節(jié)能的思想應(yīng)該滲透到運(yùn)維人員每一次操作、每一個(gè)角落,才能做到真正的節(jié)能。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1]關(guān)海濤,王衛(wèi)國,秦澤波,等.數(shù)據(jù)中心能耗監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息系統(tǒng)工程,2017 (4):144-145.

        [2]王燕飛.變頻調(diào)速節(jié)能控制在水泵電機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].機(jī)電信息,2016(9):90-91.

        [3]詹利軍.空調(diào)制冷機(jī)房水系統(tǒng)綜合優(yōu)化控制策略研究[D].上海:東華大學(xué),2016.

        [4]陳修敏,張九根.數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及氣流優(yōu)化分析[J].流體機(jī)械,2014 (11):79-82.

        [5]卓青,王念春.綠色數(shù)據(jù)中心能效提升研究[J].電源世界,2017(8):37-42.

        猜你喜歡
        節(jié)能
        稀土在能源環(huán)保中的應(yīng)用
        節(jié)能型導(dǎo)線載流量計(jì)算及投資分析
        拓展節(jié)能檔案數(shù)字化利用的探索
        新型建筑材料在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用分析
        常規(guī)抽油機(jī)的特性及節(jié)能潛力分析
        淺論暖通供熱系統(tǒng)節(jié)能新技術(shù)
        淺談變頻器在球團(tuán)礦生產(chǎn)中的節(jié)能應(yīng)用
        公路交通運(yùn)輸節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)分析研究
        淺析暖通設(shè)計(jì)的問題
        船舶動(dòng)力節(jié)能減排技術(shù)分析
        国产一区二区三区四色av| 国产成年无码久久久免费| 日本国主产一区二区三区在线观看 | 强奸乱伦影音先锋| 无码人妻av一区二区三区蜜臀| 日韩欧美中文字幕公布| 中文字幕a区一区三区| 九一免费一区二区三区偷拍视频| 久久精品国产亚洲av无码娇色| 日韩精品无码区免费专区| 日本精品一区二区在线看| 中文字幕色偷偷人妻久久一区| 国产精品泄火熟女| 中文字幕欧美一区| 久久一二三四区中文字幕| 久久精品亚洲熟女av蜜謦| 国产乱码一二三区精品| 久久精品国产亚洲AV成人公司| 91麻豆精品激情在线观最新| 又黄又刺激的网站久久| 开心五月激情综合婷婷| 国产视频最新| 一区二区三区在线观看人妖| 无码小电影在线观看网站免费| 黄又色又污又爽又高潮动态图 | 狠狠色婷婷久久一区二区| 网红极品女神精品视频在线| 美女视频一区二区三区在线| 一夲道无码人妻精品一区二区 | 全球av集中精品导航福利| 中文字幕亚洲好看有码| 久久综合五月天啪网亚洲精品| 久久伊人少妇熟女大香线蕉| 精品一品国产午夜福利视频| 插入中文字幕在线一区二区三区 | 日本久久久免费观看视频| 男人激烈吮乳吃奶视频免费 | 欧洲亚洲色一区二区色99| 91色区在线免费观看国产| 欧美丰满熟妇xxxx性| 亚洲伊人久久成人综合网|