跟著低碳經濟的光降,國度對節能減排事情日益重視。2009年12月哥本哈根氣候變革集會會議上,中國當局理睬到2020年,單元海內出產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%.
跟著新一代移動通信和下一代互聯網等新技能發達成長以及視頻、圖像等新業務新應用帶來數據業務快速增長,大局限數據中心的建樹使得集成度高、能耗大的數據單架設備大量增加,能源耗損總量呈指數增長。綠色數據中心已經成為數據中心成長的一定。
眾所周知,空調系統是數據中心中能耗占較量大系統,僅次于IT系統。因此本文將重點敘述數據中心供電制冷系統中應用的主要節能技能的道理、應用環境以及其尺度化事情希望環境等。
2 數據中心制冷系統架構及節能技能
據美國采暖制冷與空調工程師學會(ASHRAE)技能委員會9.9(簡稱TC9.9)統計陳訴顯示,數據中心各部門的用電量漫衍大抵如圖1所示。
由圖可見,IT系統、空調系統和供電系統是數據中心能耗大戶。
本文主要先容數據中心制冷系統總體架構,其典范的系統架構如圖2所示。
3 數據中心制冷系統節能技能
為了滿意IT設備正常運行情況條件,數據中心需配備制冷系統。多個海內國標尺度中提出了對數據中心的情況條件要求,如在GB/T50174數據中心設計類型中提出數據中心主機房的情況溫度應保持在18~27℃,答允事情溫度為15~32℃;而在ITU-TL.1300《數據中心最佳實踐》尺度中提出最佳情況溫度范疇為18~32℃;在YD/T1821尺度中提出的大型和超大型數據中心情況溫度范疇為18~26℃,中小型數據中心情況溫度范疇為15~27℃。在滿意數據中心情況條件要求的基本上,各綠色數據中心開展了一系列的節能辦法。
個中,應用較量遍及的節能技能有近端制冷技能、氣流組織節制技能、自然冷卻技能和相變質料冷卻技能等。這里將針對上述技能的道理、數據中心應用環境及相關尺度化事情舉辦具體的先容。
(1)近端制冷技能
傳統數據中心的空調制冷率低,散熱本領有限,無法滿意中高熱密度機柜的散熱需求,容易呈現機柜局部過熱的環境,使機柜無法負載過多的處事器設備,從而導致機柜的容積率和機房的空間操作率低落。
①列間制冷技能
今朝行業凡是利用的一種制冷技能為回收把制冷設備安裝在機柜間,接近處事器熱源,向電子設備提供諸如氛圍輪回、氛圍過濾、冷卻、再熱及濕度節制的溫控設備,簡稱“列間制冷設備”。列間制冷技能在冷通道關閉回收組合模塊對冷通道區域舉辦關閉處理懲罰,斷絕機柜的冷熱通道,有效地淘汰冷量揮霍,極大地提高了緊密空調的效能,把空調設備安裝到IT設備近端,滿意數據中心機房不絕上升的散熱要求。詳細平面俯視圖如圖3所示。
該項技能已在中國通信尺度化協會立項為《通信高熱密度機房溫控設備第1部門:列間式溫控設備》尺度,美國服務器租用 美國站群服務器,今朝已進入報批階段。該尺度中劃定的工況條件為冷水式列間空調表冷凝器進水溫度為7~21℃,水冷式列間空調冷凝器進水溫度為4~34℃,風冷式列間空調室外冷凝器情況溫度為-15~+45℃;設置適于低溫運行的選配件或方案,可適應最低室外情況溫度至-35℃。其劃定的主要指標如能效好比表1所示。其涼風比要求為在尺度測試工況下,不該大于5.
②背板熱管束冷技能
該技能操作熱管道理,團結通信機房設備發燒量大,需全年不中斷制冷的熱情況特點,當室外溫度低于機房溫度時,熱管中的液態工質在室內的蒸發端接收熱量后蒸發變為氣態,上升至室外的冷凝端,氣體工質經冷凝后將熱量釋放至室外情況變為液態,并在重力浸染下流回室內,完成室內熱量轉移至室外情況的制冷輪回。同時,該產物充實思量機房機柜的背板排風溫度最高,設備的熱量都由背板處排至機房情況的工藝特點。因此將熱管蒸發端部署在熱管背板處,直接接收設備披發的熱量,提高熱管換熱溫差與熱管的換熱效率。其道理如圖4所示。
該項技能同樣已在中國通信尺度化協會立項為《通信高熱密度機房溫控設備第2部門:背板式溫控設備》尺度,今朝已接頭通過征求意見稿。在尺度中所涉及的熱點問題為機柜的出風口溫度、顯熱比、能效比、安詳要求等部門。由于該尺度今朝還在接頭進程中,因此對付一些指標的詳細要求不宜舉辦具體的描寫。
③頂置式制冷技能