1通信机房能耗现状分析
通信机房(交换机房、传输机房、IDC数据中心机房)中各种电子设备需要保持在一定的温度环境下才能正常运行。因此,机房根据温湿度要求均配备了一定数量、不同功率的空调,中心局机房中则配备了更大功率的精密空调。这些空调长期处于开机状态。据统计,机房中1/3以上的费用用于服务器散热,因而不断扩大的IT需求和能源效率之间的矛盾愈发尖锐。根据美国LawrenceBerkeley国家实验室进行调查显示,一个典型的数据中心电能消耗比例为IT设备(服务器、交换机、路由器等)占44%;制冷设备(机房精密空调、风机)占38%;电源设备(UPS、SPM等)占15%;照明占3%。
不难看出,制冷设备的耗电量是仅次于IT主设备的,如何将38%的耗电量降至最低,更有效的降低数据中心的运营成本已经成为降低通信机房能耗的关键。为了更好降低机房整体能耗,本文提出管理节能+技术节能的一体化节能服务策略。
2通信机房一体化的节能服务
通信机房一体化的机房节能服务是指通过管理节能+技术节能的双重手段,以管理的方式为技术节能提供能耗数据支撑,精准的指导并反馈技术节能的效果,以此方式科学、高效的降低机房整体能耗。
2.1管理节能
管理节能主要是指通过对机房内IT设备、制冷设备以及电源设备等的能耗进行分项采集、实时监控,来实现通信机房内所有用能设备用能的实时监管工作,为节能规划及改造提供数据支撑。通常以能效管理平台为载体开展进行。
能效平台的搭建是非常有必要的,在技术实现层面,通过自动化管理流程、降低维护成本;在管理层面,帮助企业在能耗的管理上实现“摸清底数、科学管理、措施到位、降本增效”的目标。解决长期以来缺乏对能耗的专业化严格管理,实现强化管理的目标。
2.1.1能效管理平台功能模块
能耗管理平台有四大主要功能模块:能耗数据实时监控、能耗数据分析、能耗模型建立和能耗报表审计。
(1)能耗监控—场所监控:数据机房用能场所总能耗;设备监控:对开关电源、空调、照明、电源等主要耗能设备;环境监测:室内温湿度、室外温湿度。
(2)能耗数据分析—PUE值等整体能效评估;主设备、动力系统等设备能效评估;影响能耗因素分析;峰、谷、平、尖用电统计分析。
(3)能耗模型—建立机房和设备标准能耗模型;根据模型对未来能耗进行预测。
(4)能耗报表审计—实现优化评定,明确优化技术对节能的贡献率。支持能源审计、能源绩效考核。
2.1.2能效管理平台价值分析
(1)为节能规划与节能改造提供直接数据依据。
(2)可促进节能运行和节能管理。在不增加其它任何投资的前提下可降低运行能耗5%~10%,同时实现通信机房的精准管理。
(3)推进绿色通信机房建设进程,树立节能减排的正面形象,提升企业社会影响力。
2.2技术节能
由机房能耗构成可见,机房内制冷设备占机房整体能耗的38%。因此针对制冷系统进行节能改造可大大降低机房整体能耗值;此外,由于机房能耗基数较大,设备节能(机房布局、照明设备)的节能改造也能带来较高的节能效益。本节主要介绍当前比较常见的机房节能技术。
2.2.1制冷系统节能技术
制冷系统一般包括各类精密空调以及风机设备。针对此系统,节能的关键在于降低空调压缩机开启的时间以及提高冷源利用率等。下面简述目前应用较为普遍的制冷系统节能技术。
2.2.1.1湿膜新风智能节能技术
机房湿膜新风智能节能技术是以智能逻辑控制的新风进排风设备,将室外自然冷源引入室内,同时把室内热空气排到室外,充分利用机房内部、外部环境温差,可以快速降低机房温度。在确保机房高可靠性的前提下,可实现空调系统节能18%~78%。送风工作过程如图1所示。
2.2.1.2微雾冷却节能技术
微雾主机将经过处理软化后的自来水加压,利用水汽化时的高潜热在空调外机进风口处吸收空气中热量,降低空气温度,提高冷凝器散热效率,缩短压缩机工作时间,提高制冷效率,降低空调出风口温度,从而实现节能。其节能效率一般为10%~35%,且环境温度越高,节能效果越明显。智能微雾冷却节能系统如图2所示。
2.2.2设备节能技术介绍
设备节能在本文中指主设备节能以及照明设备的节能。
2.2.2.1主设备节能——冷热通道封闭
针对机房内气流组织混乱导致主设备散热效率不高、空调制冷量浪费在环境温度降低的问题,一般采用冷热通道隔离的方式改善机房内的气流组织,将冷热空气有效的隔离,让冷空气顺利的送入服务器内部,进行热交换,将交换产生的热空气强制回流至空调机组,避免不必要的冷热交换。冷热通道示意图如图3所示。
2.2.2.2照明设备节能——智能LED替换
LED作为一种新型的照明技术,其价值主要体现在节能性、寿命长、污染低等方面。智能LED即在普通LED灯具加装智能控制手段,以达到通信机房的实际应用场景并降低部分能耗,通常加装智能控制LED的节能效率可达70%~90%。
3结论
管理+技术一体化的节能服务目前处于起步阶段,但发展空间足够看好。主要原因有二,其一:业主乏于技术节能厂商独立的对机房内某一部分做节能改造,治标不治本、投资收益比不理想的改造方式;其二,设计院基于多年的节能规划经验,有足够的能力协助业主完成一体化的机房节能规划及设计,更好的达到机房节能减排的目的。