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台達如何利用節能解決方案打造綠色數據中心
作者:admin 發表時間:2016-11-08 07:57:24 閱讀:次

台達如何利用節能解決方案打造綠色數據中心 :

   在企業既有的辦公空間改建數據中心,對數據中心設計工程師而言是一項艱巨的任務。空間大小、樓層高度、對外窗戶的有無和數量,都會産生極大的影響。耗費數據中心幾乎一半電源的空調系統,更是影響機房是否節能的關鍵因素。

  台達電子的台北總部原有兩個數據中心,分處兩棟辦公大樓。新的數據中心改建項目計劃将兩者合而為一,達到資源集中化和系統整合,更可擁有高可靠度、環保和模塊化設計下的超高擴充性。

  台達電子作為一家在世界各地都有銷售網點、生産設備及研發中心的企業,需要擁有高度計算機化的系統以有效處理全球業務。為保護企業資源規劃(ERP)、電子郵件服務器、網頁服務器和其他各種應用程序服務器等各種重要系統及 IT 應用,數據中心基礎設施的可靠度是優先的考慮因素。

  此外,可能更重要的是,台達電子決心基于“Smarter, Greener, Together 共創智能綠生活”的理念,打造一個年平均電源使用效率(PUE)低于 1.43 的新機房,以符合Green Grid聯盟所定義機房效率的黃金級标準。

  新建成的數據中心占地約230平方米,分為冷通道封閉區A/B和熱通道封閉區C/D,共有63套機櫃,計劃在5年内達到240kW~280kW 的IT設備容量。另有獨立房間儲放兩套UPS及多組電池櫃。用于顯示台達InfraSuite Manager數據中心基礎設施管理系統、IT設備使用率和實時視訊監控的2x3 LCD 液晶面闆電視牆,可實時、充分地對數據中心能耗進行監控并管理機房設備。

  針對新數據中心的改造,台達電子從空調系統、電源、機櫃、環境管理系統四大方面入手,具體方案包括:

  一、空調系統

  諸多因素使得兩個舊機房每年耗費大量電力。舊數據中心的PUE值高達 2.01,即每 1kW 的 IT 設備功率消耗,需要等量的非 IT 功率消耗來冷卻。新的數據中心為大幅度提高能效達成 PUE 1.43 以下的目标,台達電子采取下列六大對策:

  1.冷/熱通道封閉及 RowCool 系列機櫃式精密空調的應用

  冷/熱通道封閉設計方案,可避免冷熱空氣混合,提高冷卻效率。搭配貼近熱源的台達RowCool系列機櫃式精密空調的應用,可以有效移除熱點,避免IT設備過熱導緻宕機。

  2.冷凍水式空調系統

  相較于傳統氣冷式空調系統,冷凍水式空調系統可節能三成,以 40RT(冷凍噸)的系統為例,能耗可從 1.25kW/RT 降到0.89kW/RT。

  3.變頻 HVAC(高壓直流)系統

  RowCool系列機櫃式精密空調的連續可調式風扇轉速和水量控制有助于大幅度節能,風扇速度降低一成,估計可節能27%。RowCool 系統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)

  在台北市的天候狀況下,一年裡有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,将外部冷空氣導入機房,并将 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啟動,機房冰水機組則關機降低能耗。

  5.數據中心與大樓冰水主機智能同步

  台達電子的台北總部大樓獲認證為“鑽石級綠建築”,能耗較一般辦公大樓低58%。大樓本身配備兩套冰水主機系統:

  數據中心冰水機組日間關機,使用大樓高效率冰水主機。夜間數據中心冰水主機開機,為數據中心提供冷氣。數據中心空調系統與大樓空調系統智能同步,将節能效果發揮到極緻。

  6.最佳機房溫度設定

  按國際标準的建議值,數據中心溫度變化範圍在18~27℃及20~25℃之間。數據中心溫度一般雖然設定在符合建議範圍的18~20℃之間,但仍有改善空間。

  粗略估計,數據中心溫度每升高一度可帶來2%~3%的節能。依此規則,如把冷信道的溫度從18~20℃ 提高到 25℃,數據中心可節能10%~14%。此外,RowCool系列機櫃式精密空調的入水溫度也可提高進一步節能,通常的做法是将冰水入水溫度設定在7℃,如果提高到 13℃,數據中心可節能20%。

  除空調系統外,台達數據中心整體基礎設施解決方案還應用到高效率電源系統、模塊化機櫃及數據中心環境管理系統,使整個數據中心各方面都達到綠色節能。

  二、UPS電源系統

  數據中心對可靠度、效率及擴充性的要求,對UPS電源系統是極大的挑戰。新數據中心所采用的台達UPS Modulon DPH 系列 ,是新一代全模塊化、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數據中心從中長期的無縫升級。台達電子的 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具備優異的電源保護及監控能力,其彈性及擴充性可配合實際的配電需求。

  三、機櫃及配件

  氣流管理對于配備中高功率密度機櫃的機房極為重要。台達電子的台北總部新機房長期規劃機櫃功率密度可達10kVA~15kVA。模塊化機櫃的開孔率達70%以上,可滿足高密度IT機房的需求。機櫃具有高承載力,靜态承重達1420kg或動态承重達1000kg,不占太多寶貴的機房空間。

  四、環境管理系統

  台達數據中心管理系統(DCIM)系統的 InfraSuite Manager,整合各種設施及 IT 設備于單一平台。環境監測器(EnviroProbe)搭配中央監測站(EnviroStation)可以對能源、電力系統、空調、環境、保全、資産、服務器監控等各種裝置,進行無縫、實時及完整的管理。PUE曆史紀錄可協助 IT 管理人員,分析及了解機房電源使用的效率。

  總之,這座采用多種綠色空調、電源、機櫃解決方案的節能數據中心已經改造完成并正式投入使用,可望達成以下節能效益:

  PUE優化:PUE 值從 2.01 改善到 1.44(2014 年 7 到 10 月),估計可達成黃金級數據中心的目标。在冬季氣候下,PUE 将因自然冷卻而進一步提高。

  節能:與兩座舊數據中心的能耗相比,新數據中心的總能耗将降低30%。

 

  節省空間:台達電子台北總部的數據中心所占用的總空間從300平方米(兩座舊數據中心分别為170平米及130平米)縮減到230平米,減少23%。

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