近幾年來以UPS電源產品開拓產品的臺達集團，正在引領著綠色環(huán)保技術走進數(shù)據中心領域，眾所周知隨著云計算、大數(shù)據行業(yè)的快速發(fā)展，高密度的運算中心正在成為我社會、企業(yè)的核心發(fā)展方向，而能耗、溫控等問題卻成了阻礙大型數(shù)據中心的發(fā)展。
▲臺達集團位于臺北的總部被評為“鉆石級綠建筑”
臺達集團以“環(huán)保、節(jié)能、愛地球”為企業(yè)使命。先后發(fā)布具有全球領先技術的智能綠色IDC數(shù)據中心解決方案，并將這些方案在本部實施。
▲臺達集團總部機房
2015年1月初，接到臺達集團的邀請，筆者有幸參觀了臺達計算位于臺北的總部和位于桃園的工廠，以及苗栗臺灣聯(lián)合大學的數(shù)據中心，見證了臺達集團如何將這些環(huán)保理念和綠能技術如何被落實到實際的數(shù)據中心建設運營之中。
[page]臺達總部瑞光大樓新機房占地約230平方米，分為冷通道封閉區(qū)A/B及熱通道封閉區(qū)C/D，共有63只機柜，計劃在5年內達到240-280kW 的IT設備容量。另有獨立房間儲放兩套UPS及多組電池柜。顯示臺達數(shù)據中心基礎設施管理系統(tǒng) (InfraSuite Manager)、IT設備使用率、及實時視訊監(jiān)控的2x3 LCD 面板電視墻，可充分目視并管理機房設備。
▲機房設計圖
圖例：
a) Zone A/B: Cold Aisle Containment(A/B區(qū)：冷通道封閉區(qū))
b) UPS/Battery Room(UPS/電池間)
c) Zone C/D: Hot Aisle Containment(C/D區(qū)：熱通道封閉區(qū))
d) Visiting Aisle(參觀走道)
e) Storage/Maintenance Room(儲藏室)
f) Fire Extinguisher(消防鋼瓶室)
▲機房監(jiān)控大屏
▲機房內部
空調系統(tǒng)
有諸多因素使得原有的兩個機房每年耗費大量能源。PUE 2.01 代表每 1kW 的 IT 設備功率消耗，需要等量的非 IT 功率消耗來冷卻。為大幅提高能效達成 PUE 1.43 以下的目標，臺達采取下列六大對策：
1. 冷/熱通道封閉及 RowCool 應用
冷/熱通道封閉可避免冷熱空氣混合，提高冷卻效率，搭配貼近熱源的臺達RowCool，可以有效移除熱點，避免IT設備過熱導致當機。
2. 水冷式空調系統(tǒng)
相較于傳統(tǒng)氣冷式空調系統(tǒng)，水冷式系統(tǒng)可節(jié)能三成，以40RT(冷凍噸)的系統(tǒng)為例，能耗可從 1.25kW/RT 降到0.89kW/RT。
系統(tǒng) 氣冷 水冷
能耗 1.25kW/RT 0.89kW/RT(-30%)
3.變頻 HVAC系統(tǒng)
RowCool 系統(tǒng)的連續(xù)可調式風扇轉速，及水量控制有助于大幅節(jié)能，風扇速度降低一成，估計可節(jié)能27%。RowCool 系統(tǒng)中直流風扇及室外機組皆采用變頻技術。冷卻水塔的風扇采用可變氣流量控制，冰水主機和冷凝水泵浦則采用可變水流量控制。
4.自然冷卻Free Cooling（空氣側及水側）
臺灣臺北市的天候狀況下，一年里有46%的時間可采用自然冷卻。溫度低于25℃時，空氣側自然冷卻自動啟動，將外部冷空氣導入機房，并將 RowCool機組、泵浦、冷卻水塔及冰水機組關機。溫度低于15℃時，水側熱交換器及冷卻水塔自然冷卻系統(tǒng)啟動，機房冰水機組則關機降低能耗。
臺達臺北總部大樓獲認證為“鉆石級綠建筑”，能耗較一般辦公大樓低58%。「機房冰水主機」日間關機，使用大樓高效率冰水主機。夜間「機房冰水主機」開機，為機房提供冷氣。機房空調系統(tǒng)與大樓空調系統(tǒng)智能同步，將節(jié)能效果發(fā)揮到極致。
3. 變頻 HVAC系統(tǒng)
RowCool 系統(tǒng)的連續(xù)可調式風扇轉速，及水量控制有助于大幅節(jié)能，風扇速度降低一成，估計可節(jié)能27%。RowCool 系統(tǒng)中直流風扇及室外機組皆采用變頻技術。冷卻水塔的風扇采用可變氣流量控制，冰水主機和冷凝水泵浦則采用可變水流量控制。
▲臺達自主研發(fā)生產的機柜
除空調系統(tǒng)外，臺達的數(shù)據中心整體基礎設施解決方案還應用到高效率電源系統(tǒng)、模塊化機柜及數(shù)據中心環(huán)境管理系統(tǒng)，使整個數(shù)據中心各方面都達到「綠化」標準。
臺達工程師講解臺達UPS供電系統(tǒng)
機房對可靠度、效率及擴充性的要求，對電源系統(tǒng)是極大的挑戰(zhàn)。新機房所采用的臺達Modulon DPH 系列 UPS，是新世代、全模塊化、可熱插入、AC-AC 效率達96% 的高性能UPS，其熱插入電源模塊可支持機房從中長期的無縫升級。
臺達的 PDC 及 PDU 也采用模塊化設計，例如，其輸出斷路器可熱插入、兩組配電盤各可擴充達 42 組斷路器。PDC 及 PDU具備優(yōu)異的電源保護及監(jiān)控能力，其彈性及擴充性可配合實際的配電需求。
氣流管理對于配備中高功率密度機柜的機房極為重要。臺達的新機房長期規(guī)劃機柜功率密度可達10~15kVA。模塊化機柜的開孔率達70%以上，可滿足高密度IT機房的需求。機柜具有高承載力，靜態(tài)承重達1420kg或動態(tài)承重達1000kg，不占太多寶貴的機房空間。
臺達機柜
臺達數(shù)據中心管理系統(tǒng)（DCIM）系統(tǒng)的 InfraSuite Manager，整合各種設施及 IT 設備于單一平臺。環(huán)境監(jiān)測器(EnviroProbe)搭配中央監(jiān)測站(EnviroStation)可以對能源、電力系統(tǒng)、空調、環(huán)境、保全、資產、服務器監(jiān)控等各種裝置，進行無縫、實時及完整的管理。PUE歷史紀錄可協(xié)助 IT 管理人員，分析及了解機房電源使用的效率。
臺達數(shù)據中心管理系統(tǒng)
這座采用多種綠色空調、電源、機柜解決方案的新機房，可望達成下列效益：PUE優(yōu)化：PUE 值從 2.01 改善到 1.44（2014 年 7 到 10 月），估計可達成黃金級機房的目標。在冬季氣候下，PUE 將因自然冷卻而進一步提高。
節(jié)能：總能耗降低 3 成。
節(jié)省空間：機房總空間從 170+130=300平方米減少23%到230平方米。
臺達工程師講解臺達UPS供電系統(tǒng)
▲熱通道封閉機柜
臺達關鍵基礎架構事業(yè)部（MCIS）再度證明，兼具擴充性、模塊化、標準化及易于維修的InfraSuite 數(shù)據中心基礎設施解決方案，是建構高可靠度及高能效機房的最佳選擇。
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