德国威图机柜数据中心改造案例-威图空调冷通道威图支托臂威图PDU威图电柜

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威图机柜数据中心能耗主要来源于IT设备、照明系统、空调系统、电源系统等。数据中心能耗的有效部分是IT设备耗电,其余部分能耗理论上越小越好。数据中心空调系统能耗占总能耗40%左右,因此,目前数据中心节能主要集中在空调系统的能效提升上,多种角度进行更加节能的升级改造,如:提高供水温度,尽可能更多地利用自然冷源,合理的气流组织以避免冷热掺混;选用更加节能的设备;群控系统的升级改造等
德国威图文献[9]中的数据中心按照2005年的国家标准设计,已投入运行近10年。但随着数据中心的快速发展,数据机房在运行10年后显示出一些问题,比如:地板下部空间只有30cm,而且强电下走线,阻碍空调送风;机柜没有按照冷热通道布局方式等。这些问题造成了数据中心机房能耗过高、运行效率及设备运行的安全稳定性过低等。因此,威图机柜数据中心机房改造势在必行,以降低能耗、节省成本。
该数据中心改造建设全面考虑绿色数据中心的各方面因素,包括位置、环境、物理建筑、基础设施、各系统(比如冷却系统等)的建设和维护等进行升级与节能改造,建成节能、环保、高效的绿色数据中心。
德国威图冷却系统节能改造方案如下
(1)威图柜整体工艺布局的节能改造:对机柜布局方向进行调整,采用威图电柜面对面、背对背的摆放方式,形成冷热通道:机柜正面为冷通道,并设置风口地板,冷空气从机房正面进入,设备吸收热量后,由机柜背面上方自然回风进入空调,空调形成下送风、上回风的循环送风方式,使其具备良好的使用和散热效果
(2)封闭热(冷)通道的节能改造:对热通道的封闭可以有效避免传统机房中冷热空气混合,使地板下送出的冷量全部用于设备散热,大幅度减少或避免风量和冷量的损耗,提高制冷的效率。与传统空调制冷方式相比,改造优化后的空调性能得到极大提升,能耗下降20%~30%,改造前50%的机房空间利用率提升到90%,同时延长了服务器等设备因温度过高而宕机的时间,提高了机房的安全级别。
(3)风口及温控地板节能改造:数据中心机房由于部分机柜的精密空调送风距离较远,地板下空间相对较小,因此在距离精密空调10m以外的机柜正面配置温控通风地板温控通风地板带EC风机装置,达到调节、增加风量的作用。通风地板具有自动调节功能,当冷通道内出现了局部热点时,可以自动调节增加冷量
(4)精密空调的节能改造:1)采用高能效数码涡旋压缩机,确保机组高能效比:采用了高效数码涡旋式压缩机,能效比高,可以在20%~100%之间连续调节容量输出,按机房需求提供制冷量,确保了对室温的严格控制,降低能耗。2)高效EC风机系统:室内风机采用了两个高效的EC风机,为冗余设计。EC风机具有效率高、节能、可调速等优点,具有高冗余性,每个威图柜风机均设计有约25%余量。3)OM控制器统一控制管理,实现机房环境的节能控制

(5)威图电柜新风预冷技术:对新风进行预处理以达到室内空气状态,减少机房精密空调不必要的加湿除湿功能,降低不必要的空调电耗

此外,该数据中心机房还从供配电系统、高效模块化UPS、智能照明、LED照明节能等方面进行了细节和具体的节能改造与优化。通过节能改造后的数据中心机房PUE值降低,满足2011年国家发展改革委、工业信息化部和财政部联合对大型数据中心PUE值低于1.5的要求。