助力智能制造,易動系列 為自動化設備研發中心打造核心機房
作者() 來源() 2023年6月5日 瀏覽量()
本文將針對數據中心的基礎設施有耗電的設備進行探討,如何規劃可以滿足IT設備初期需求并可擴充的架構,且降低整體用電量的案例,從PUE的量測得到改善評估,討論從節能角度評估ROI的可行性。
一 數據中心耗電設備
數據中心服務的房客簡單說有服務器、儲存設備及網絡通訊設備等,為滿足這些設備不中斷的服務必須于電力及空調設備,在規劃有冗余功能的系統將會降低設備使用率,導致設備的效率降低及耗電增加。
Green Grid提供評估系統效能的量測方法PUE(Power Usage Effectiveness),PUE定義如下:PUE=數據中心總用電 / IT設備用電
其中IT設備用電包括所有的IT設備的負載,如服務器、儲存和網絡設備,甚至輔助設備如KVM、顯示器、工業計算機用于監控數據中心。
數據中心總用電包括支持IT設備負載條件的用電,如:
•電力系統:如UPS、配電及開關、電池和配電損失。
•空調系統:如冰水機組、機房空調機(CRAC,CRAH)、水泵及冷卻水塔等。
•服務器、儲存設備及網絡設備等。
•其他雜項設備,如數據中心照明負載、監控門禁系統及消防系統。
相對的各系統的可靠性及電力系統量測位置會對PUE有不同的結果,因此IT設備用電量測位置有三處,分為UPS的輸出、PDU(配電設備)的輸出及IT設備的實際用電如圖1標示說明,提供給使用者量測依據,作為能源使用效率評估的比較基準,此三種量測在量側位置及取樣時間有差異,但這三種PUE量測均可以為下列改變作來評估依據:
•是否有機會提高數據中心的運營效率。
•如何建置比較有競爭力的數據中心。
•隨時間提高數據中心設計及營運效能。
•是否可以利用額外的IT設備的資源。
我們將使用此PUE定義中的第二類PDU輸出為量測位置(舊機房因數據采集困難將使用UPS輸出為計算基礎),作為我們新機房能源使用狀況的評估依據。
二 數據中心新建及改善計劃
A.既有機房狀況
舊大樓內的機房已經使用超過10年,IT設備增加造成電力容量由原本的冗余架構變為擴容使用,可靠性已經明顯下降,日積月累的機柜內線纜,也影響到機柜內散熱及可用性如下圖2-1。加上傳統老舊的空間配置規劃,未能于機房內有適當的氣流,導致冷熱風混合,降低了空調的效率如圖2-2。同時,舊機房亦無環境及基礎設置監控系統,消防系統也非機房專用,僅僅提供手持滅火器,已經不能滿足營運要求。舊機房使用狀況說明如下:
1. 總用電約70,730W