绿色数据机房的节能优化分析研究

发布时间：2020-01-31 00:36

【摘要】：数据中心能耗问题已越来越成为人们关注的焦点,介于目前国家倡导的节能减排等方针政策,同时数据中心的能耗问题也随着其发展变得越来越无法忽视。数据中心的能耗相对于其他的建筑能耗有其自身的特殊性：耗能设备的种类繁多、专业性强,对它的节能研究是一项多专业综合的系统工程。本文对国内外的研究现状及发展趋势进行概述,在理论与实际结合的原则上,通过实测数据机房各项参数和软件Airpak对机房室内温度场和速度场的模拟,提出了一些节能优化措施,为构建绿色数据机房奠定了一定的基础。在实测数据机房内利用温度自计仪进行温度场的测试,在地下各送风口及顶棚各回风口运用数字风速仪进行风速的测试。对数据机房的制冷机房里各制冷机组进行风速、风量、流量、制冷量、冷冻水流量等参数进行测试。根据实测数据机房的实测温度值和实测风速值,结合行业内各个规范与标准,分析实测数据机房存在的各项问题,以及分析说明导致各问题存在的原因,并且提出预解决方法。与软件模拟得到的模拟值进行对比,通过matlab进行对比分析,可进行相似度分析等数字分析手段,验证软件模拟数据机房室内温度场速度场的正确性,并且可以应用于下一步的分析研究。利用已经得到验证的软件模拟,对实测数据机房的温度场和速度场进行模拟优化,由此得出温度场和速度场的优化方案。通过优化前后制冷机房各制冷机组的制冷系数,以及各机组的开启度,对比分析优化前后的节能指标,能耗的对比等。通过对比分析上送风方式和下送风方式的优劣、以及服务器的位置的布置的最优化,得出数据机房绿色化的需采用下送风的空调送风形式,并且在地板层高满足的前提下,可采用智能地板送风,独立可调控风量,使得机柜内的气流组织梯度符合节能要求,加大机组的散热,对整个空调的送风温度和送风量能够起到一定的节制作用,并且使数据机房的PUE值较低。夏热冬冷地区、严寒地区、寒冷地区等在冬季的室外新风温度较低,通过一定处理可以被应用于制冷机组的新风应用,减少温度处理,分析节约的制冷量和最大可减少的能耗。利用过渡季节水的蒸发冷却,降低能耗,分析其可应用时段及区域。结合国内外的关于数据机房的各项指标,在达到各指标并且保留一定的富裕量,通过采取制冷系数、能耗比等节能指标,分析各节能措施的节能量。
【图文】：

的能源消耗结构中，建筑能源消耗占全国总能源消耗的２０％－３０％，针对建筑能源的现状节逡逑能减排己迫在眉睫；而数据中也的热密度每年呈上升趋势，且送种趋势在持续增加。逡逑由当前的数据机房能耗分布图１．１可得，在机房总能耗１００％的基础时，机房空调占据逡逑的能耗最多，该能耗高达４５％；计算机设备的能耗约为３０％，可见服务器设备自身的消耗逡逑及散热也占据较大比例；ＵＰＳ电源为１８％；其它能耗为７％。逡逑◎制冷《巧Ｃ澊空逡逑ｌ0，，ｒ逡逑图１．１数据化房能耗分布暎逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋Ｄａｔａ邋ｒｏｏｍ邋ｅｎｅｒｇｙ邋ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｍａｐ逡逑由于高密度计算、多任务计算的需耍，越来越多的高性能数据中也或互联网中也（ＤＣ、逡逑瓜Ｃ）正逐渐建成。在现代的数据中也内，由于刀片服务器成本与性价比高，体积小而被逡逑广泛使用。由于自身能源与冷却条件限制，这类大规模的数据中必或许每年需要花费数百逡逑万美元，主要用于计算设备及系统冷却所需的能源费用。因此有必要提高数据中屯、设备的逡逑能效，极大化数据中也的能源利用率及计算能力。大约在上世纪９０年代后期，旧Ｍ、ＨＰ逡逑等公司首先提出绿色数据中必的概念

发热量可泣２０－３０ｋＷ。Ｗ服务器为例，其功率密度在过去的１０年里增长了邋１０倍，意味着逡逑单位面积的发热量也提\隽隋澹保氨叮住ｅ义鲜�据机房各设备热密度发展趋势图如下图１．２所示，与此同时，在同等计算能力的基逡逑础下，计算机集成度大大提高。逡�

本文编号：2574870