测量和处理 解析数据中心能效问题

服务器 数据中心
在这篇专栏文章中,我将详细阐述测量和处理能源效率、冷却与用水量等能源有关方面的问题

在我的上一篇关于当今数据中心可再生能源使用情况的文章中,我曾提及,能源效率问题解决后,再实施可再生能源的动议。原因在于,能源效率问题解决了,可以可持续为支付本身带来效果,投资回报率(ROI)的衡量是几个星期或几个月,而不是几年。此外,数据中心作为一个整体使用较少的能源意味着需要较少的可再生能源来维持您的供电。

在这篇专栏文章中,我将详细阐述测量和处理能源效率、冷却与用水量等能源有关方面的问题。

审查效率的关键领域

您是否正纠结于从哪里开始着手测量您的能源效率?我建议您看看如下的四个关键领域:

·冷却:通常情况下,最低挂水位。
·水:鉴于其在某些领域的稀缺性,不要忽视水的使用。水与能源有关的问题。
·电气设计:最近的工程技术创新提供了新的有效的备选方案。
·奖励:抵消能源效率改进或开发成本。

测量效率

电源使用效率(PUE)是目前行业内最流行的测量数据中心能源效率的度量指标。今天,各家数据中心似乎展开了争取达到最低PUE值的“军备竞赛”。即使您的数据中心没有选择运作的灵活性,你也可以测量你数据中心的PUE值,并通过相关的数据中心网站提高效率。产业集群、绿色网格组织均有许多可用的PUE资源。

绿色冷却技术

ASHRAE的最新版本的TC9.9通过主要的服务器制造商的批准,极大地扩大了推荐和允许的温度和湿度范围。据估计,数据中心的温度每提升一摄氏度,便可以实现节约能源2-4%。看来提高数据中心温度效果最为显著,但迄今为止,我很少看到有数据中心这样做了。

另一个无可争议的、容易和便宜的节能措施是热或冷通道控制。防止冷热空气混合,带来更高的回风温度,使得冷却系统效率提高。许多系统存在从硬控制系统难以简单控制。预算有限?热或冷通道控制提供了一个令人信服的能源节约途径。

免费冷却,现在是一个重要的考虑因素,无论是从空气方面或是水资源方面。由TC9.9制定的新的温度和湿度范围中将能够在一年内的绝大部分时间提供免费的冷却资源作为了新的数据中心设计或扩大现有设施选址的重要标准。

液体冷却已经在被广泛讨论,液体冷却能够比热空气排出更有效。该方法需要对服务器进行一些修改,使它能被液体淹没,目前的研究已经显示了积极的成果。

蒸发冷却是另一种高效节能技术,特别适合在干燥的气候。然而,蒸发冷却经常因为耗费的水资源过多而饱受争议,特别是在水资源紧张的地区。

用水效率

水资源是另一个获得越来越多的关注的主题,并且这未来还将继续如此。我曾经听到一个“未来学家”说:“水是新的成品油。”在评估蒸发和其他冷却技术时,许多人(包括我自己)所作的认为在各自的冷却系统中使用的只有适量的水的评估都是错误的。

为了确定一个系统完整的水足迹,你还必须看能源使用情况,以及在生产过程中消耗了多少的水资源。国家可再生能源实验室(NREL)公布的一项研究,分析了以一个国家为单位,每千瓦小时的电力的生产要消耗多少水资源。尽管这一分析并不完美,但提供了一个分析基础的权威来源。考虑到在一个特定的地理环境下,蒸发冷却后采用适量的水,可以比冷却水系统节省较小的水能量(使用较少的用水总量)。

有几个项目后期使用海水或地下水冷却,这是非常有效的,因为这省去了冷却设备。一个位于内布拉斯加州的数据中心正在推广这种方案,一个容积1000加仑的灌溉井52⁰F作为冷源,地下水冷却和重新注入水进入含水层。这不仅是非常节能,而且使用很少的水资源或没有水冷却,通过减少大部分的冷却设备,节约资本支出(CAPEX)和业务开支(OPEX)。这是解决能源和用水效率的一个非常高效节能的方案,因此是可持续的散热解决方案。

高效的电气解决方案

近年来在电气设备方面提高您的数据中心的PUE已经取得了重大效率。有多家供应商的UPS负载效率达到了96-98%,而不再是50%。如果你使用A和B满足您的设备冗余,这是相当重要的。

UPS的另一个趋势是,工作在旁路模式,从而消除了通过电池的损失。许多人不满意这种运作模式,但出于优化性能的考虑它提高了效率。更高的电压和直流电源的发展趋势,提高了效率,值得一提。

能源效率的激励和回扣

无论是设计一个新的、能源高效的数据中心或升级现有的设施,还有许多奖励措施可用来帮助支付的成本和提高投资回报率。

电力公司通常根据你数据中心的性能比基准或基准件设备提供相应激励优惠政策。计划包括电力公司,早在设计阶段尽可能最大限度考虑到经济利益。一些需要激励优惠政策批准的设备必须提前订购。

其他注意事项

除了上面提到的还有其他因素那帮助您优化您的关键任务设施的效率。

·系统的模块化是影响效率的一个公认的做法。通过提高设备利用率,实现模块化和迅速扩展的设计,代替安装全密度通常导致更高的效率。这样可以节省CAPEX和OPEX,是一个明智的商业决策。
·热电联产(CHP)已得到普及,并较之一般的电厂30%的典型效率,可以高达60-80%。
·输出峰值功率也可以通过热储存。这是通过在夜间电力率较低时创建冰,白天利用冷却。

测量、改善、监测和重复

不管选定何种方法作为您的新的或现有的数据中心能源效率的措施,确保测量您最初的或现有的条件,让你有一个基线。改善后,再次进行测量,以确定您的新情况和您的投资回报率。在一个新的数据中心的情况下,执行的总拥有成本(TCO),并对其进行分析,可以引导你的决定。你应该继续监控您的工作效率,使您的初始条件的改善和您PUE的提高相匹配。作为一个提醒,测量的结果对这些行业中的不同操作条件下可能无法提供的横向比较。

最后,请记住,能源效率始终是更具成本效益的,比在您的任务关键设施采用可再生能源有效。在我的下一篇专栏文章中,我将着眼于USGBC的LEED和EPA的能源之星来谈谈数据中心方案的优点和缺点。

责任编辑:景琦 来源: jifang360
相关推荐

2018-03-02 06:55:33

数据中心能效数据

2011-03-10 15:33:38

数据中心能效

2010-05-12 11:45:57

数据中心绿化能效管理

2020-09-11 14:35:12

数据中心

2011-11-09 09:45:07

数据中心能效治理服务器

2017-10-13 10:51:07

PDU机架数据中心

2011-12-31 09:24:29

减少PUE数据中心

2010-04-29 10:42:08

数据中心能效策略

2011-05-17 11:28:09

谷歌数据中心PUE

2010-07-20 15:59:49

PUE数据中心能效

2012-03-26 10:32:47

数据中心能效评测

2022-05-30 16:42:20

数据中心

2013-07-08 14:55:12

数据

2018-03-22 09:06:56

数据中心冷却系统

2010-07-26 14:18:08

数据中心能效管理

2017-07-10 15:32:44

数据中心能耗显热比

2023-03-17 12:54:21

数据中心能源综合布线

2018-02-27 10:21:02

数据中心功耗数据

2018-07-31 22:36:54

数据中心能耗效率

2011-04-21 14:58:49

绿色数据中心
点赞
收藏

51CTO技术栈公众号