在提高數(shù)據(jù)中心的能效方面,IT負載本身就是最需要考慮的部分。 接下來就是制冷系統(tǒng)負載,這是數(shù)據(jù)中心第二大能量消耗部分。 因此,應(yīng)付出很大的努力來確保制冷系統(tǒng)高效運行。
實現(xiàn)高效的三個基本步驟是選擇:
第一:擁有合適的制冷體系架構(gòu);
第二:IT空間內(nèi)的氣流管理
第三:采用有效的制冷控制系統(tǒng)。
需在設(shè)計階段考慮以上三個步驟,但是在數(shù)據(jù)中心運行期間為確保實現(xiàn)預(yù)期的效率,最重要的步驟是確保控制系統(tǒng)的設(shè)計與操作的合理。
畢竟,整個制冷系統(tǒng)是運行相當復(fù)雜的。數(shù)據(jù)中心整體運行溫度,以及在特定位置的溫度,都會根據(jù)室內(nèi)多個變量而有所波動。在室內(nèi)過個位置安裝溫度傳感器,確保安裝過程中不同位置的溫度得到適當監(jiān)控,在運維期間可采取適當?shù)目刂拼胧囟冗M行有效控制,這種措置能夠維持制冷效率與電力負載之間的平衡。
值得注意的是,經(jīng)常采取最適當措施來處理數(shù)據(jù)中心內(nèi)局部溫度升高問題,效果會是很明顯的。
例如,對于一個風(fēng)冷式冷水機組設(shè)計:如果IT溫度、冷卻水溫度設(shè)定值升高,降低機組能耗有兩個原因。首先,數(shù)據(jù)中心利用熱交換器(economiser)可以運行一年中大部分的時間。其次,提高機組能效。
如果水冷空調(diào)(CRAH)的送風(fēng)溫度并沒有隨冷凍水溫度升高而升高的話,表明CRAH的制冷能力下降,并且需要提高CRAH風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。當然,此舉會增加CRAH的能耗。此外,由于利用熱交換器運行時間延長,制冷機組能耗也會相應(yīng)增加。
顯然,由于這么多系統(tǒng)相互依賴、相互作用,如果沒有對系統(tǒng)所有部分進行精密監(jiān)控與管理,就無從判斷運行是否已提高效率,也許從長遠來看,還會有相反的效果。
有效的控制系統(tǒng)是從管理層而言,將冷卻系統(tǒng)設(shè)施作為一個整體,全面考慮其帶來的制冷效果。這反過來意味著要用自動控制取代手有效的控制系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)戶外溫度的變化在不同的運行模式間進行切換,比如手動、半自動、全自動模式,從而達到降低能耗的功效。有效的控制系統(tǒng)還應(yīng)該包括協(xié)調(diào)室內(nèi)制冷設(shè)備的運行,數(shù)據(jù)中心的濕度應(yīng)該通過IT通風(fēng)口露點溫度來集中控制,這樣比通過控制返回空調(diào)的相對濕度更具成本效益。靈活性和易于維護是衡量的控制系統(tǒng)好壞的關(guān)鍵要素。
建立有效的制冷控制系統(tǒng)的最好的方法是通過設(shè)備所在層級進行管理,設(shè)備級、組級、系統(tǒng)級以及控制級(facility level)等。
設(shè)備級控制涉及單個設(shè)備(如冷水機組)的控制。 這種控制通常由供應(yīng)商本身內(nèi)置在設(shè)備中。 設(shè)備級別控制通常不適合與其他設(shè)備通信,而是作為更高級別控制計劃的基礎(chǔ)。
組級控制指的是協(xié)調(diào)相同類型設(shè)備,相同類型的設(shè)備通常控制算法相同(因為出自一家供應(yīng)商)。控制的局限性在于,它只能控制類似的設(shè)備,而且設(shè)備通常只來自同一供應(yīng)商。
系統(tǒng)級控制,組級的上一級,協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)中心內(nèi)各制冷子系統(tǒng)(比如制冷泵和CRAH)的運行。不過,這種控制系統(tǒng)的通常對同一供應(yīng)商的設(shè)備效果好。因此對于大型數(shù)據(jù)中心整體控制系統(tǒng),需要考慮最高級別的控制系統(tǒng):設(shè)備級別控制。
控制級將制冷系統(tǒng)內(nèi)所有功能整合到一個共同的網(wǎng)絡(luò)中,從供暖設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、空調(diào)以及照明設(shè)備系統(tǒng)到安全、應(yīng)急電源以及消防系統(tǒng)。它通過視覺化的軟件可以直觀的看到整個空調(diào)系統(tǒng)運行情況,能夠?qū)崿F(xiàn)為數(shù)據(jù)中心影響提供統(tǒng)一以及有效的冷卻策略。