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威圖機柜數(shù)據(jù)中心能耗主要來源于IT設(shè)備、照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)中心能耗的有效部分是IT設(shè)備耗電,其余部分能耗理論上越小越好。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)能耗占總能耗40%左右,因此,目前數(shù)據(jù)中心節(jié)能主要集中在空調(diào)系統(tǒng)的能效提升上,多種角度進行更加節(jié)能的升級改造,如:提高供水溫度,盡可能更多地利用自然冷源,合理的氣流組織以避免冷熱摻混;選用更加節(jié)能的設(shè)備;群控系統(tǒng)的升級改造等
德國威圖文獻[9]中的數(shù)據(jù)中心按照2005年的國家標準設(shè)計,已投入運行近10年。但隨著數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展,數(shù)據(jù)機房在運行10年后顯示出一些問題,比如:地板下部空間只有30cm,而且強電下走線,阻礙空調(diào)送風;機柜沒有按照冷熱通道布局方式等。這些問題造成了數(shù)據(jù)中心機房能耗過高、運行效率及設(shè)備運行的安全穩(wěn)定性過低等。因此,威圖機柜數(shù)據(jù)中心機房改造勢在必行,以降低能耗、節(jié)省成本。
該數(shù)據(jù)中心改造建設(shè)全面考慮綠色數(shù)據(jù)中心的各方面因素,包括位置、環(huán)境、物理建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、各系統(tǒng)(比如冷卻系統(tǒng)等)的建設(shè)和維護等進行升級與節(jié)能改造,建成節(jié)能、環(huán)保、高效的綠色數(shù)據(jù)中心。
德國威圖冷卻系統(tǒng)節(jié)能改造方案如下
(1)威圖柜整體工藝布局的節(jié)能改造:對機柜布局方向進行調(diào)整,采用威圖電柜面對面、背對背的擺放方式,形成冷熱通道:機柜正面為冷通道,并設(shè)置風口地板,冷空氣從機房正面進入,設(shè)備吸收熱量后,由機柜背面上方自然回風進入空調(diào),空調(diào)形成下送風、上回風的循環(huán)送風方式,使其具備良好的使用和散熱效果
(2)封閉熱(冷)通道的節(jié)能改造:對熱通道的封閉可以有效避免傳統(tǒng)機房中冷熱空氣混合,使地板下送出的冷量全部用于設(shè)備散熱,大幅度減少或避免風量和冷量的損耗,提高制冷的效率。與傳統(tǒng)空調(diào)制冷方式相比,改造優(yōu)化后的空調(diào)性能得到極大提升,能耗下降20%~30%,改造前50%的機房空間利用率提升到90%,同時延長了服務(wù)器等設(shè)備因溫度過高而宕機的時間,提高了機房的安全級別。
(3)風口及溫控地板節(jié)能改造:數(shù)據(jù)中心機房由于部分機柜的精密空調(diào)送風距離較遠,地板下空間相對較小,因此在距離精密空調(diào)10m以外的機柜正面配置溫控通風地板溫控通風地板帶EC風機裝置,達到調(diào)節(jié)、增加風量的作用。通風地板具有自動調(diào)節(jié)功能,當冷通道內(nèi)出現(xiàn)了局部熱點時,可以自動調(diào)節(jié)增加冷量
(4)精密空調(diào)的節(jié)能改造:1)采用高能效數(shù)碼渦旋壓縮機,確保機組高能效比:采用了高效數(shù)碼渦旋式壓縮機,能效比高,可以在20%~100%之間連續(xù)調(diào)節(jié)容量輸出,按機房需求提供制冷量,確保了對室溫的嚴格控制,降低能耗。2)高效EC風機系統(tǒng):室內(nèi)風機采用了兩個高效的EC風機,為冗余設(shè)計。EC風機具有效率高、節(jié)能、可調(diào)速等優(yōu)點,具有高冗余性,每個威圖柜風機均設(shè)計有約25%余量。3)OM控制器統(tǒng)一控制管理,實現(xiàn)機房環(huán)境的節(jié)能控制

(5)威圖電柜新風預(yù)冷技術(shù):對新風進行預(yù)處理以達到室內(nèi)空氣狀態(tài),減少機房精密空調(diào)不必要的加濕除濕功能,降低不必要的空調(diào)電耗

此外,該數(shù)據(jù)中心機房還從供配電系統(tǒng)、高效模塊化UPS、智能照明、LED照明節(jié)能等方面進行了細節(jié)和具體的節(jié)能改造與優(yōu)化。通過節(jié)能改造后的數(shù)據(jù)中心機房PUE值降低,滿足2011年國家發(fā)展改革委、工業(yè)信息化部和財政部聯(lián)合對大型數(shù)據(jù)中心PUE值低于1.5的要求。