十个节能数据中心的设计指南
数据中心的主要目标是节能设计措施:一个典型的数据中心可以使用25到50倍的电力标准的办公空间。但数据中心的关键任务的性质历来把其它问题——主要是可靠性和高功率密度的能力——在能源效率在业主和设计师的脑海里。同时,数据中心通常有设计周期短,离开一些时间充分评估有效的设计机会或者考虑首先成本和生命周期成本的问题。这可能导致设计简单的倍数标准办公空间的方法或重用标准低效率的能源策略和规范不考虑性能。
本文讨论了在十技术领域替代低效的设计实践。没有单一的正确方法设计一个数据中心,但下面的指南能提供设计建议,提供效率的好处在各种各样的数据中心设计的情况。
空气管理
现代数据中心设备机架可以产生非常集中的热负荷。实现精确控制气流穿过房间,收集和删除设备余热产生重大影响能源效率在各种规模的设施和设备的可靠性。
优化数据中心之间的空气管理最小化或消除混合冷却空气提供给设备和热空气拒绝了。正确设计的空气管理系统可以减少运营成本和设备投资成本,提高数据中心的密度(W / sf)能力,并减少热量相关处理中断或失败。
一些关键设计问题是:供给和返回的位置;配置设备进气和排气热量港口;房间里和大规模的气流模式。
机场空侧省煤器
数据中心运营一天24小时,有一个巨大常数无关的冷负荷室外空气温度。一个呆节油器是成本最低的选择数据中心冷却冬天温和的条件和在大多数的夜晚。
仅仅使用一个标准的办公系统省煤器提供了在加利福尼亚标题24兼容单位不建议不做适当的工程评估当地的气候条件和空间需求。由于湿度和污染问题相关的数据中心,可能需要仔细控制和设计工作,确保冷却储蓄过度加湿需求不会丢失。
提供足够的访问室外空气可以显著节约建筑设计的挑战。中央空气处理单元与屋顶摄入量或侧壁百叶窗是最常用的,尽管一些内部位于机房空调(坚固)单位提供与适当的进气管道安装时节油器功能。
根据当地气候条件、室外空气湿度传感器可能需要允许停摆期间的节能干燥条件。在大多数地区,使用外部空气是有益的,但在关键应用,当地风险因素应该认识和解决。控制颗粒污染,应提供适当的低压降滤为了保持一个干净的数据中心环境虽然不是施加过度的风机电力能源成本。其他污染问题如盐或腐蚀性应该评估。
中央空气处理
更好的性能已经观察到数据中心的航空系统,利用专门设计的集中式空气处理系统。这些提供了许多优势传统多个分布式单元系统,使用更大的电机和风扇,可以更有效率。他们也适合可变体积操作通过使用变速驱动器(vsd),也称为变频驱动器或vfd。
大多数数据中心负载并不明显不同的天,和冷却系统通常拥有大量储备的超大容量。集中式空调系统可以提高效率利用盈余和冗余容量来提高效率。维护中央系统的好处是众所周知的;减少碳足迹和维护交通是额外的好处。
冷却装置优化
这种策略为数据中心效率提供了许多机会,无论是在设计和操作。介质温度冷却水循环使用55°F冷却水设计提供了改进的冷却效率和消除不受控制的幻影除湿负荷(见下面的段落在加湿)。冷凝器循环也应该优化;5 - 7°F的方法用冷凝器水冷却塔装置温度重置对好与变速(VFD)冷水机组提供节省大量能源。
初选日期变量体积泵送系统匹配现代制冷设备,提供更少的点故障,首先成本低,节省能源。热能存储可以是一个不错的选择,尤其适合冷却的关键设施,一个现成的商店可以有可靠性的好处以及节省用电高峰。最后,监测冷冻水装置的效率是一个要求优化:基本可靠的能源和负载监测传感器可以快速支付为自己节省能源。
直接液体冷却
直接液体冷却指的是许多不同的冷却方法都共享相同的策略,将余热转移到液体或非常接近的热生成,而不是将它转移到室内空气,然后空调房间的空气。
选择之一,目前许多架制造商,安装冷却线圈直接上货架为了捕获和消除废热。地板下常被用来运行冷却线连接到机架线圈与灵活的软管。有许多其他方法或被追求,从水冷散热片组件的组件与电介质洗澡用热交换器冷却。
液体冷却可以服务更高的热量密度和更有效的比传统的空气冷却。也采用了效率以外的原因,因为它可以提供更高的功率密度(W / sf)。在未来,产品可能变得可用,允许更直接的液体冷却的设备,方法,从流体通道的芯片散热片浸在电介质。虽然目前还没有广泛使用,这种方法保持承诺,应该评估他们继续成熟。
通过水边省煤器免费冷却技术
免费冷却技术可以提供一个水边节油器,它使用一个冷却塔的蒸发冷却能力间接生产冷冻水来冷却数据中心在温和的户外条件(特别是晚上在炎热气候)。
免费冷却技术通常是最适合的气候,wetbulb温度低于55°F为每年3000小时以上。它最有效地提供冷却水循环设计50°F和冷冻水之上,或降低temperature-chilled水环与产能严重过剩空气处理程序在正常操作。通常,现有的数据中心可以利用多余的空气处理能力与冷冻水温度重置控制改造免费冷却技术。
加湿控制
数据中心通常湿度控制过头的现象:这并不产生真实的运营效益,加湿消耗了大量的能源。湿度控制经常不集中,从而导致相邻单元之间的战斗,一个加湿,而另一个除湿。湿度传感器漂移也可以有助于控制问题如果传感器不定期调整。
低能耗与绝热加湿技术可以取代electricity-consuming蒸汽发生器的方法,使用热空气中存在或从计算机中恢复过来加湿的热负荷。超声波加湿设备、湿媒体(“沼泽冷却器”)和microdroplet喷雾绝热加湿设备的一些示例。
电力供应
大多数数据中心设备使用内部或机架安装交直流电源。更高效率的电力供应将直接降低数据中心的电力账单,冷却系统和间接地减少成本和齿条过热问题。每年节省2700美元每架6500美元可能只是使用更有效的供电系统。
高效的电力供应通常有一个最小增量成本在服务器级别,然而,管理干预可能需要鼓励设备购买者选择高效的模型。为了使一个理性的选择,买家需要在降低运营成本和股权第一电气和空调基础设施的成本,或者至少是意识到这些成本。
电力供应满足推荐服务器系统基础设施的效率准则(SSI) Initiative1应该选中。实际操作负荷的影响也应考虑:选择提供最好的电源效率在他们最频繁的工作负荷水平。
自我的一代
的组合几乎恒定的电力负荷和需要高度的可靠性使大型数据中心适合自我的一代。先降低成本,自我一代设备应该更换备用发电机系统。
它提供了替代电网电力,附近废热能满足供暖需求或收获冷却数据中心通过吸收或吸附制冷技术。在某些情况下,自我的盈余和冗余容量发电厂可卖回电网,抵消了一代植物资本成本。
不间断电源
这些系统为数据中心提供备用电源,电池可以基于银行、旋转机器,燃料电池,或其他技术。一切权力的一部分提供的UPS运行数据中心设备系统中输给了效率低下,可总每年数十万千瓦小时的浪费。
ups有不同的效率水平;这应该考虑在选择UPS系统。数据中心的电气系统的设计也会影响效率的影响的典型负荷系数UPS操作。UPS系统更有效地技术高负载因子——至少40%的额定容量或更高。UPS系统配置的类型(活性与双行转换)也影响效率。功率调节能力往往意味着更多额外浪费电和热负荷的情况下,必须通过机械冷却系统。
数据中心的设计是一个相对较新的领域,地址动态和快速发展的技术部门,在真正的意义上,信息技术和能源效率技术开始合并。最有效的和有效的数据中心设计使用相对较新的设计模式创建所需的能量密度高、可靠性高的环境。
这些指导方针已经开发基于基准的测量操作数据中心,输入从练习设计师和运营商和多年的经验设计节能数据中心的冷却系统。他们说明了许多新“标准”的方法越来越多的被用作一个起点的成功和高效的数据中心。
随着当前的数据中心建设热潮的继续,能源使用数据中心越来越重要的整体能源消耗的比例,和新的高效的设计要求,以帮助管理我们的信息技术基础设施的能源消耗。
本文讨论了在十技术领域替代低效的设计实践。没有单一的正确方法设计一个数据中心,但下面的指南能提供设计建议,提供效率的好处在各种各样的数据中心设计的情况。
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空气管理
现代数据中心设备机架可以产生非常集中的热负荷。实现精确控制气流穿过房间,收集和删除设备余热产生重大影响能源效率在各种规模的设施和设备的可靠性。
优化数据中心之间的空气管理最小化或消除混合冷却空气提供给设备和热空气拒绝了。正确设计的空气管理系统可以减少运营成本和设备投资成本,提高数据中心的密度(W / sf)能力,并减少热量相关处理中断或失败。
一些关键设计问题是:供给和返回的位置;配置设备进气和排气热量港口;房间里和大规模的气流模式。
机场空侧省煤器
数据中心运营一天24小时,有一个巨大常数无关的冷负荷室外空气温度。一个呆节油器是成本最低的选择数据中心冷却冬天温和的条件和在大多数的夜晚。
仅仅使用一个标准的办公系统省煤器提供了在加利福尼亚标题24兼容单位不建议不做适当的工程评估当地的气候条件和空间需求。由于湿度和污染问题相关的数据中心,可能需要仔细控制和设计工作,确保冷却储蓄过度加湿需求不会丢失。
提供足够的访问室外空气可以显著节约建筑设计的挑战。中央空气处理单元与屋顶摄入量或侧壁百叶窗是最常用的,尽管一些内部位于机房空调(坚固)单位提供与适当的进气管道安装时节油器功能。
根据当地气候条件、室外空气湿度传感器可能需要允许停摆期间的节能干燥条件。在大多数地区,使用外部空气是有益的,但在关键应用,当地风险因素应该认识和解决。控制颗粒污染,应提供适当的低压降滤为了保持一个干净的数据中心环境虽然不是施加过度的风机电力能源成本。其他污染问题如盐或腐蚀性应该评估。
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中央空气处理
更好的性能已经观察到数据中心的航空系统,利用专门设计的集中式空气处理系统。这些提供了许多优势传统多个分布式单元系统,使用更大的电机和风扇,可以更有效率。他们也适合可变体积操作通过使用变速驱动器(vsd),也称为变频驱动器或vfd。
大多数数据中心负载并不明显不同的天,和冷却系统通常拥有大量储备的超大容量。集中式空调系统可以提高效率利用盈余和冗余容量来提高效率。维护中央系统的好处是众所周知的;减少碳足迹和维护交通是额外的好处。
冷却装置优化
这种策略为数据中心效率提供了许多机会,无论是在设计和操作。介质温度冷却水循环使用55°F冷却水设计提供了改进的冷却效率和消除不受控制的幻影除湿负荷(见下面的段落在加湿)。冷凝器循环也应该优化;5 - 7°F的方法用冷凝器水冷却塔装置温度重置对好与变速(VFD)冷水机组提供节省大量能源。
初选日期变量体积泵送系统匹配现代制冷设备,提供更少的点故障,首先成本低,节省能源。热能存储可以是一个不错的选择,尤其适合冷却的关键设施,一个现成的商店可以有可靠性的好处以及节省用电高峰。最后,监测冷冻水装置的效率是一个要求优化:基本可靠的能源和负载监测传感器可以快速支付为自己节省能源。
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直接液体冷却
直接液体冷却指的是许多不同的冷却方法都共享相同的策略,将余热转移到液体或非常接近的热生成,而不是将它转移到室内空气,然后空调房间的空气。
选择之一,目前许多架制造商,安装冷却线圈直接上货架为了捕获和消除废热。地板下常被用来运行冷却线连接到机架线圈与灵活的软管。有许多其他方法或被追求,从水冷散热片组件的组件与电介质洗澡用热交换器冷却。
液体冷却可以服务更高的热量密度和更有效的比传统的空气冷却。也采用了效率以外的原因,因为它可以提供更高的功率密度(W / sf)。在未来,产品可能变得可用,允许更直接的液体冷却的设备,方法,从流体通道的芯片散热片浸在电介质。虽然目前还没有广泛使用,这种方法保持承诺,应该评估他们继续成熟。
通过水边省煤器免费冷却技术
免费冷却技术可以提供一个水边节油器,它使用一个冷却塔的蒸发冷却能力间接生产冷冻水来冷却数据中心在温和的户外条件(特别是晚上在炎热气候)。
免费冷却技术通常是最适合的气候,wetbulb温度低于55°F为每年3000小时以上。它最有效地提供冷却水循环设计50°F和冷冻水之上,或降低temperature-chilled水环与产能严重过剩空气处理程序在正常操作。通常,现有的数据中心可以利用多余的空气处理能力与冷冻水温度重置控制改造免费冷却技术。
加湿控制
数据中心通常湿度控制过头的现象:这并不产生真实的运营效益,加湿消耗了大量的能源。湿度控制经常不集中,从而导致相邻单元之间的战斗,一个加湿,而另一个除湿。湿度传感器漂移也可以有助于控制问题如果传感器不定期调整。
低能耗与绝热加湿技术可以取代electricity-consuming蒸汽发生器的方法,使用热空气中存在或从计算机中恢复过来加湿的热负荷。超声波加湿设备、湿媒体(“沼泽冷却器”)和microdroplet喷雾绝热加湿设备的一些示例。
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电力供应
大多数数据中心设备使用内部或机架安装交直流电源。更高效率的电力供应将直接降低数据中心的电力账单,冷却系统和间接地减少成本和齿条过热问题。每年节省2700美元每架6500美元可能只是使用更有效的供电系统。
高效的电力供应通常有一个最小增量成本在服务器级别,然而,管理干预可能需要鼓励设备购买者选择高效的模型。为了使一个理性的选择,买家需要在降低运营成本和股权第一电气和空调基础设施的成本,或者至少是意识到这些成本。
电力供应满足推荐服务器系统基础设施的效率准则(SSI) Initiative1应该选中。实际操作负荷的影响也应考虑:选择提供最好的电源效率在他们最频繁的工作负荷水平。
自我的一代
的组合几乎恒定的电力负荷和需要高度的可靠性使大型数据中心适合自我的一代。先降低成本,自我一代设备应该更换备用发电机系统。
它提供了替代电网电力,附近废热能满足供暖需求或收获冷却数据中心通过吸收或吸附制冷技术。在某些情况下,自我的盈余和冗余容量发电厂可卖回电网,抵消了一代植物资本成本。
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不间断电源
这些系统为数据中心提供备用电源,电池可以基于银行、旋转机器,燃料电池,或其他技术。一切权力的一部分提供的UPS运行数据中心设备系统中输给了效率低下,可总每年数十万千瓦小时的浪费。
ups有不同的效率水平;这应该考虑在选择UPS系统。数据中心的电气系统的设计也会影响效率的影响的典型负荷系数UPS操作。UPS系统更有效地技术高负载因子——至少40%的额定容量或更高。UPS系统配置的类型(活性与双行转换)也影响效率。功率调节能力往往意味着更多额外浪费电和热负荷的情况下,必须通过机械冷却系统。
数据中心的设计是一个相对较新的领域,地址动态和快速发展的技术部门,在真正的意义上,信息技术和能源效率技术开始合并。最有效的和有效的数据中心设计使用相对较新的设计模式创建所需的能量密度高、可靠性高的环境。
这些指导方针已经开发基于基准的测量操作数据中心,输入从练习设计师和运营商和多年的经验设计节能数据中心的冷却系统。他们说明了许多新“标准”的方法越来越多的被用作一个起点的成功和高效的数据中心。
随着当前的数据中心建设热潮的继续,能源使用数据中心越来越重要的整体能源消耗的比例,和新的高效的设计要求,以帮助管理我们的信息技术基础设施的能源消耗。
