隨著IT設(shè)備的深入應(yīng)用,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的功率密度越來越高。數(shù)據(jù)顯示2010年,高功率密度數(shù)據(jù)中心的設(shè)備熱負(fù)荷將達(dá)到100KW/m2。可見,在這種高熱密度的空間里,只有合理的應(yīng)用和規(guī)劃設(shè)備布局,才能充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的功能,便于今后的擴(kuò)充,方便運(yùn)維人員的管理,節(jié)省投資。
服務(wù)器市場(chǎng)的慘烈競(jìng)爭使其成本降低了不少,但是冷卻方面的能耗卻一路飆升,居高不下。根據(jù)數(shù)據(jù)中心研究機(jī)構(gòu)正常運(yùn)行時(shí)間學(xué)會(huì)(UPTIMEINSTITUTE)研究發(fā)現(xiàn),由于“氣流損失”,也就是“旁路氣流”導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心冷卻的冷空氣有60%都被浪費(fèi)了。結(jié)果是低效的氣流管理導(dǎo)致我們?cè)谀茉捶矫婊嗽S多冤枉錢。
結(jié)果是:由于效率低下造成的容量過剩和低效的空調(diào)氣流管理,造成了更多資金的投入,而很多是不必要的投入。
但好消息是,優(yōu)化氣流是降低運(yùn)營成本,延緩資本支出最好的方法。此外,當(dāng)您更有效的管理氣流時(shí),你可以增加服務(wù)器密度,而無需添加新的制冷基礎(chǔ)設(shè)施。
要優(yōu)化現(xiàn)有的機(jī)房的基礎(chǔ)設(shè)施,需要考慮以下的步驟來解決氣流效率問題:
1、給機(jī)房的冷卻效率做一個(gè)全面檢查
如果你的數(shù)據(jù)中心還沒有一個(gè)監(jiān)控記錄文本,如公用事業(yè),設(shè)備入口溫度,UPS負(fù)載,冗余冷卻能力和實(shí)際功率的計(jì)算-這時(shí)給電腦室的氣流效率做一個(gè)全面的檢查可能是一個(gè)適當(dāng)?shù)拈_始。
有許多可用的診斷評(píng)估的范圍,大多數(shù)將確定能源效率,并提供有針對(duì)性的補(bǔ)救策略。如果持續(xù)進(jìn)行下去,該計(jì)劃可以迅速節(jié)省您的運(yùn)營成本,在幾個(gè)月內(nèi)就可以獲得回報(bào),并允許持續(xù)增加服務(wù)器密度。
至少,專業(yè)的電腦室冷卻的全面檢查應(yīng)涉及以下三個(gè)方面:IT設(shè)備的進(jìn)氣熱點(diǎn);旁路氣流百分比和冷卻容量因素(CCF),或邊際安裝制冷量與負(fù)荷之間的關(guān)系。
要弄清這些,工程師需要做到以下幾點(diǎn):
1.計(jì)算和測(cè)量地板開口。
2.測(cè)量進(jìn)氣柜的溫度。
3.測(cè)量任何確定熱點(diǎn)的相對(duì)濕度。
4.冷卻機(jī)組額定冷卻容量。
5.冷卻裝置額定氣流。
6.計(jì)算設(shè)備千瓦電力負(fù)荷。
7.確定潛在冷卻的存在以及和它相關(guān)的潛在制冷罰款。
8.檢查所有返回空氣溫度和相對(duì)濕度。
案例分析:一個(gè)擁有6996平方英尺的數(shù)據(jù)中心的公司,通過測(cè)量旁路氣流和熱點(diǎn)做了一個(gè)制冷效率檢查。通過收集的數(shù)據(jù)來計(jì)算CCF,并與關(guān)鍵負(fù)載進(jìn)行比較。
通過實(shí)施補(bǔ)救策略,刪除了熱點(diǎn),并提高了60%的旁路氣流,這意味著設(shè)備的可靠性將會(huì)提高。另外,由于氣流管理的改進(jìn),公司能夠把兩個(gè)冷卻組件裝進(jìn)一個(gè)非活動(dòng)模型,每年降低的電力消耗是27024美元。在第二和第三月之間,就獲得了回報(bào)。
2、把機(jī)房封閉起來,并升高地板的高度
根據(jù)你的數(shù)據(jù)中心所檢查出的數(shù)據(jù),機(jī)房需要做的調(diào)整可能會(huì)是:
封閉圍墻的開口,尤其是通過圍墻的電纜橋架和管道。此外,檢查周圍地區(qū),以確保冷氣不通過外墻逃到鄰近的樓層。檢查所有的開口,包括通過門口和電梯的漏氣口;裝卸停靠門;窗戶;電纜穿過的墻壁的開口;圍墻上的洞。需要密封的最常見的開口是線纜開口。其他應(yīng)該密封的開口是在配電設(shè)備組件下的一些小孔。
相關(guān)案例:在一個(gè)金融案例中,它的數(shù)據(jù)中心占地10,000平方英尺,這個(gè)數(shù)據(jù)中心安裝400個(gè)特殊墊圈來保持室內(nèi)的冷空氣,在前兩個(gè)月,就獲得了回報(bào)。每年OpEX能量節(jié)省是50896美元。容量也提高了,這樣在每年的運(yùn)營成本中,它減少了18%的計(jì)算空間空調(diào)組件。隨著收復(fù)制冷容量,數(shù)據(jù)中心經(jīng)理可以增加服務(wù)器密度,而不會(huì)帶來額外的冷卻裝置成本。
3、提高地板以上氣流管理
根據(jù)您的數(shù)據(jù)中心的獨(dú)特條件,補(bǔ)救措施可能包括安裝內(nèi)部空盤,垂直板;水平分區(qū);冷通道控制,以及封閉熱的過道。
安裝在未使用的機(jī)架組件中的空盤可以阻止服務(wù)器的熱廢氣循環(huán),由于設(shè)備負(fù)荷密度不斷增加,熱氣體通過開放空間進(jìn)入冷通道,同時(shí)也繞著機(jī)架底部運(yùn)行,跨過機(jī)架頂部運(yùn)行,這些都是非常重要的。安裝空盤有助于確保機(jī)架上的電腦設(shè)備進(jìn)氣的溫度低于80.6華氏溫度,特別是機(jī)架頂部。
案例分析:兩個(gè)金融行業(yè)案例,一個(gè)是高密度設(shè)施,另一個(gè)是低密度的設(shè)施,都演示了安裝空盤的結(jié)果。通過允許數(shù)據(jù)中心管理人員提高電腦室的溫度,利用增加的冷卻裝置容量達(dá)到節(jié)省成本的目的。這樣不但降低了經(jīng)營成本同時(shí)也推遲冷卻資本支出。此外,計(jì)算確定的簡單回報(bào)可以數(shù)月內(nèi)就獲得預(yù)期的回報(bào)。
對(duì)于高密度設(shè)備(一個(gè)房間里有400個(gè)機(jī)柜,占地10000平方英尺),每年的總成本節(jié)余十三萬三千七百九十五美元,在第二個(gè)月就能有回報(bào)了。由于29.5%的CRAC組件被放置在不活動(dòng)備用區(qū)域,每年的運(yùn)營和維護(hù)費(fèi)用就減少了29%。隨著收復(fù)冷卻容量,數(shù)據(jù)中心經(jīng)理可以提高服務(wù)器的密度并延緩資金成本的支出,同時(shí)降低運(yùn)營成本。
較低的密度設(shè)施,12個(gè)水冷CRAC組件和750馬力的風(fēng)扇電機(jī),每年的總成本節(jié)約是三萬零五百九十四美元,第四個(gè)月就能看到回報(bào)了。這表明,在每年的運(yùn)營和制冷設(shè)備維修費(fèi)用減少了15%。
4、調(diào)整機(jī)房
建議在安裝密封技術(shù)后,重新檢查所有的熱負(fù)荷和冷卻裝置的設(shè)置是很重要的,以確保你所利用了所有的效率。
機(jī)房也應(yīng)進(jìn)行評(píng)估,以提高設(shè)備的可靠性,并進(jìn)一步降低運(yùn)營成本。這需要由一名工程師在現(xiàn)場(chǎng)打開設(shè)備,并詳細(xì)進(jìn)行性能測(cè)試。工程師應(yīng)該:
1.確定增加所有的PDU或遠(yuǎn)程電源板(RPP)輸出或總的UPS系統(tǒng)輸出的熱負(fù)荷。
2.通過檢查溫度和相對(duì)濕度的設(shè)定點(diǎn)和敏感性,評(píng)估地板的降溫設(shè)備的配置。他們?cè)O(shè)置的是否正確,和整個(gè)房間是否一致。
3.檢查校準(zhǔn)空中傳感器的精確度。一個(gè)關(guān)鍵因素是要確保用來監(jiān)測(cè)的設(shè)備的精確度是適當(dāng)?shù)摹?
4.檢查每個(gè)冷卻裝置,以核實(shí)是否提供其額定制冷量。當(dāng)氣流體積和溫度斗下降時(shí),需要加以衡量,以確定交付的冷卻容量。
5.確定業(yè)務(wù)所需冷卻的熱負(fù)荷數(shù)據(jù)組件和冷卻容量的信息。在每個(gè)房間都應(yīng)該有多余的冷卻容量。
6.確定穿孔地磚合適的數(shù)量和位置。在冷通道內(nèi)仔細(xì)監(jiān)測(cè)IT設(shè)備進(jìn)氣溫度,調(diào)整安排。
7.用紅外攝像機(jī)確定氣流流動(dòng)規(guī)律和設(shè)備的性能問題以及改進(jìn)的辦法。
能耗下降意味著成本下降。專用電腦室補(bǔ)救戰(zhàn)略提供接近即時(shí)的能源節(jié)省策略,從而使人們有可能增加服務(wù)器服務(wù),而無需增加冷卻設(shè)施。密封的技術(shù)以及溫度和環(huán)境監(jiān)控方面的投資都是可行的,而且所花費(fèi)的錢和時(shí)間在能源大量節(jié)省的條件下都會(huì)抵消,并獲得結(jié)余。