在提高數(shù)據(jù)中心的能效方面,IT負(fù)載本身就是最需要考慮的部分。 接下來(lái)就是制冷系統(tǒng)負(fù)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(lái)確保制冷系統(tǒng)高效運(yùn)行。
實(shí)現(xiàn)高效的三個(gè)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(jì)階段考慮以上三個(gè)步驟,但是在數(shù)據(jù)中心運(yùn)行期間為確保實(shí)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(jì)與操作的合理。
畢竟,整個(gè)制冷系統(tǒng)是運(yùn)行相當(dāng)復(fù)雜的。數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)行溫度,以及在特定位置的溫度,都會(huì)根據(jù)室內(nèi)多個(gè)變量而有所波動(dòng)。在室內(nèi)過(guò)個(gè)位置安裝溫度傳感器,確保安裝過(guò)程中不同位置的溫度得到適當(dāng)監(jiān)控,在運(yùn)維期間可采取適當(dāng)?shù)目刂拼胧?duì)溫度進(jìn)行有效控制,這種措置能夠維持制冷效率與電力負(fù)載之間的平衡。
值得注意的是,經(jīng)常采取最適當(dāng)措施來(lái)處理數(shù)據(jù)中心內(nèi)局部溫度升高問(wèn)題,效果會(huì)是很明顯的。
例如,對(duì)于一個(gè)風(fēng)冷式冷水機(jī)組設(shè)計(jì):如果IT溫度、冷卻水溫度設(shè)定值升高,降低機(jī)組能耗有兩個(gè)原因。首先,數(shù)據(jù)中心利用熱交換器(economiser)可以運(yùn)行一年中大部分的時(shí)間。其次,提高機(jī)組能效。
如果水冷空調(diào)(CRAH)的送風(fēng)溫度并沒(méi)有隨冷凍水溫度升高而升高的話(huà),表明CRAH的制冷能力下降,并且需要提高CRAH風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。當(dāng)然,此舉會(huì)增加CRAH的能耗。此外,由于利用熱交換器運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng),制冷機(jī)組能耗也會(huì)相應(yīng)增加。
顯然,由于這么多系統(tǒng)相互依賴(lài)、相互作用,如果沒(méi)有對(duì)系統(tǒng)所有部分進(jìn)行精密監(jiān)控與管理,就無(wú)從判斷運(yùn)行是否已提高效率,也許從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,還會(huì)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(gè)整體,全面考慮其帶來(lái)的制冷效果。這反過(guò)來(lái)意味著要用自動(dòng)控制取代手動(dòng)控制。
有效的控制系統(tǒng)應(yīng)該根據(jù)戶(hù)外溫度的變化在不同的運(yùn)行模式間進(jìn)行切換,比如手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)模式,從而達(dá)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(yùn)行,數(shù)據(jù)中心的濕度應(yīng)該通過(guò)IT通風(fēng)口露點(diǎn)溫度來(lái)集中控制,這樣比通過(guò)控制返回空調(diào)的相對(duì)濕度更具成本效益。靈活性和易于維護(hù)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(guò)設(shè)備所在層級(jí)進(jìn)行管理,設(shè)備級(jí)、組級(jí)、系統(tǒng)級(jí)以及控制級(jí)(facility level)等。
設(shè)備級(jí)控制涉及單個(gè)設(shè)備(如冷水機(jī)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(jí)別控制通常不適合與其他設(shè)備通信,而是作為更高級(jí)別控制計(jì)劃的基礎(chǔ)。
組級(jí)控制指的是協(xié)調(diào)相同類(lèi)型設(shè)備,相同類(lèi)型的設(shè)備通常控制算法相同(因?yàn)槌鲎砸患夜?yīng)商)。控制的局限性在于,它只能控制類(lèi)似的設(shè)備,而且設(shè)備通常只來(lái)自同一供應(yīng)商。
系統(tǒng)級(jí)控制,組級(jí)的上一級(jí),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(yùn)行。不過(guò),這種控制系統(tǒng)的通常對(duì)同一供應(yīng)商的設(shè)備效果好。因此對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心整體控制系統(tǒng),需要考慮最高級(jí)別的控制系統(tǒng):設(shè)備級(jí)別控制。
控制級(jí)將制冷系統(tǒng)內(nèi)所有功能整合到一個(gè)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(guò)視覺(jué)化的軟件可以直觀的看到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)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。