機(jī)房空調(diào)緣何能耗超高

技能領(lǐng)域：

近年來跟著高熱密度核算機(jī)機(jī)房建造的開展，一方面大都機(jī)房仍沿襲原機(jī)房局址進(jìn)行擴(kuò)容而成;另一方面也有的機(jī)房是沿襲原始規(guī)劃而未能夠進(jìn)行主設(shè)備 擴(kuò)容。這就會(huì)呈現(xiàn)運(yùn)用原精細(xì)空調(diào)機(jī)組已跟不上機(jī)房建造開展的需要而發(fā)生機(jī)房冷卻才能不足量的景象;或是精細(xì)空調(diào)機(jī)組的裝備量超出了現(xiàn)有機(jī)房設(shè)備需要而發(fā)生 機(jī)房冷卻才能過量的景象，這都會(huì)致使機(jī)房全體能耗之居高不下。

據(jù)IDC猜測(cè)，到2008年IT收購(gòu)本錢將與動(dòng)力本錢相等。另一方面，數(shù)據(jù)中心的 能耗中，冷卻又占了能耗的60%到70%。在接下來的幾年里，世界上一半擺布的數(shù)據(jù)中心將受電力和空間的束縛，能耗會(huì)占到一個(gè)IT部分1/3的核算。故在 數(shù)據(jù)動(dòng)力與冷卻疑問會(huì)議上，Gartner有限公司的副總MichaelBell說：“在2008年全世界一半的數(shù)據(jù)中心將因?yàn)榈托У膭?dòng)力供給和冷卻才能 不能到達(dá)高密度設(shè)備請(qǐng)求而過期。”并有安排猜測(cè)，在2000年全球第一波數(shù)據(jù)中心浪潮中建造的數(shù)據(jù)中心將有50%會(huì)在2008年開端重建。

技能布景運(yùn)用范圍：

機(jī)房精細(xì)空調(diào)機(jī)組運(yùn)用于電子核算機(jī)機(jī)房是依照現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范A級(jí)電子信息體系機(jī)房進(jìn)行規(guī)劃的，其運(yùn)轉(zhuǎn)工況為：23±2℃/50±10%Rh;對(duì)于核算機(jī)和數(shù)據(jù)處理機(jī)房用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范查驗(yàn)工況為23±1℃/55±4%Rh。

而現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)生產(chǎn)廠家所供給的機(jī)型其室內(nèi)機(jī)回風(fēng)口工況參數(shù)點(diǎn)的規(guī)劃多為24℃/50%Rh，在此工況下進(jìn)行機(jī)房選型規(guī)劃的直接脹大式空調(diào)緊縮 機(jī)COP值和整機(jī)SHR(顯熱比)值均較大，故機(jī)房建造進(jìn)行空調(diào)規(guī)劃時(shí)多依照上述工況參數(shù)點(diǎn)進(jìn)行選型。可是若對(duì)應(yīng)到22℃/50%Rh的工況參數(shù)點(diǎn)的規(guī)劃 會(huì)呈現(xiàn)：傳統(tǒng)直膨式空調(diào)機(jī)的緊縮機(jī)COP值同比降低約7～8%、而整機(jī)顯冷量比照原總冷量亦會(huì)降低8～19.5%(依據(jù)揭露的機(jī)房空調(diào)廠家數(shù)據(jù)表，直接膨 脹式空調(diào)不一樣的下送風(fēng)機(jī)型顯冷量同比會(huì)降低到原總冷量的92%～80.5%);假如選用冷凍水式空調(diào)機(jī)組整機(jī)的顯冷量比照原顯冷量會(huì)降低 13.2%～16.6%。但是機(jī)房空調(diào)的負(fù)荷絕大部分是核算機(jī)類高熱密度負(fù)荷，其全部為顯熱負(fù)荷。那么比照回風(fēng)參數(shù)24℃/50%Rh的工況所規(guī)劃出來的 空調(diào)機(jī)組，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)于22℃/50%Rh工況下同比添加的能耗大約是15%～25%(即為了給顯熱負(fù)荷降溫而使得直接脹大式機(jī)房空調(diào)機(jī)組緊縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻的同 比延伸量;或意味著冷凍水式機(jī)房空調(diào)機(jī)組之外部冷凍水主機(jī)供給冷凍水時(shí)刻的延伸量也即相應(yīng)能耗的添加量)。若繼續(xù)調(diào)低空調(diào)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)設(shè)定點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的能 耗會(huì)呈非線性的添加;而且運(yùn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)設(shè)定的過低會(huì)致使機(jī)房空氣溫度低于露點(diǎn)溫度而呈現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的濕度降低，當(dāng)超越相對(duì)濕度設(shè)定下限后機(jī)房空調(diào)會(huì)自動(dòng)履行 加濕功能，因?yàn)殡姌O式加濕器噴出的水霧會(huì)抵消掉機(jī)房空調(diào)很多的制冷量，到時(shí)機(jī)房空調(diào)的耗能會(huì)呈指數(shù)性的上升。

如今核算機(jī)機(jī)房的建造形式，通常是沿襲原數(shù)據(jù)機(jī)房局址進(jìn)行簡(jiǎn)略的擴(kuò)容而成。因?yàn)闄C(jī)房前期建造的時(shí)分現(xiàn)已對(duì)機(jī)柜和空調(diào)進(jìn)行了布局，到達(dá)空調(diào)機(jī)組氣流安排對(duì)當(dāng)時(shí)的機(jī)柜負(fù)荷是最好的規(guī)劃;那么如今越是高集成度(更高的熱密度)的核算機(jī)服務(wù)器出場(chǎng)越會(huì)被安排在遠(yuǎn)離空調(diào)機(jī)組的方位上。

這么勢(shì)必會(huì)形成在新的核算機(jī)服務(wù)器開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)呈現(xiàn)此區(qū)域溫度超支的景象，故而必須將空調(diào)機(jī)組設(shè)定的回風(fēng)溫度24℃調(diào)低。通常狀況是在刀片服務(wù)器進(jìn) 場(chǎng)后最少調(diào)低空調(diào)機(jī)組設(shè)定溫度2℃。對(duì)此形成的能耗就現(xiàn)已超越空調(diào)出廠規(guī)范的20%以上了。但是跟著刀片服務(wù)器的高度集成化，其散熱量現(xiàn)已到達(dá)了每個(gè)機(jī)架 30KW之巨;甚至有的正常運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)房在服務(wù)器機(jī)柜出風(fēng)口丈量到了47℃的高溫。最后機(jī)房面臨著核算機(jī)服務(wù)器等高熱密度負(fù)荷的不斷出場(chǎng)，只能一味的調(diào)低空調(diào) 機(jī)的設(shè)定溫度值，致使機(jī)房?jī)?nèi)溫度低得像個(gè)冷庫(kù)一樣。

據(jù)研討安排UptimeInstitute在2006年對(duì)美國(guó)19個(gè)數(shù)據(jù)中心的研討中發(fā)現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心的過度冷卻(overcooling)差不 多到達(dá)實(shí)踐所需要的2倍。目前85%以上的數(shù)據(jù)中心機(jī)房存在過度制冷疑問，對(duì)應(yīng)的機(jī)房空調(diào)機(jī)組耗能也會(huì)比規(guī)劃工況添加能耗50%以上，終究形成機(jī)房空調(diào)居 高不下的高額運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

另一方面設(shè)備發(fā)熱量又與設(shè)備類型、類型，機(jī)房安頓有著很大聯(lián)系。據(jù)對(duì)一些機(jī)房做過的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)有的設(shè)備發(fā)熱量并不大。例如某電信樞紐大樓在室外 30℃、室內(nèi)21℃干球溫度時(shí)的實(shí)踐冷負(fù)荷目標(biāo)只要66W/m2，其間設(shè)備發(fā)熱很小。機(jī)房冷負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于慣例核算目標(biāo)的165～222W/m2。[1]而 實(shí)踐中有的機(jī)房占地上積到達(dá)了396平方米，而真實(shí)需要機(jī)房空調(diào)的服務(wù)器和配線架負(fù)荷區(qū)域卻僅有60平方米。

以上機(jī)房的建造，也許是依據(jù)電子核算機(jī)機(jī)房規(guī)劃規(guī)范(GB50174-93)按下列辦法進(jìn)行主機(jī)房面積確定的：

1.當(dāng)核算機(jī)體系設(shè)備已選型時(shí)，可按下式核算：

A=K∑S(2.2.2-1)

式中A--核算機(jī)主機(jī)房運(yùn)用面積(m2);

K--系數(shù)，取值為5～7;

S--核算機(jī)體系及輔佐設(shè)備的投影面積(m2)。

2.當(dāng)核算機(jī)體系的設(shè)備沒有選型時(shí)，可按下式核算：

A=KN(2.2.2-1)

式中K--單臺(tái)設(shè)備占用面積，可取4.5～5.5(m2v/臺(tái));

N--核算機(jī)主機(jī)房?jī)?nèi)一切設(shè)備的總臺(tái)數(shù)。

所以會(huì)發(fā)生上述機(jī)房?jī)?nèi)精細(xì)空調(diào)的裝備遠(yuǎn)大于實(shí)踐核算機(jī)設(shè)備的需要之疑問的存在。

因?yàn)闄C(jī)房空調(diào)無法感知機(jī)房的服務(wù)器或通訊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備詳細(xì)需要量，故其制冷才能之過量會(huì)致使空調(diào)機(jī)組緊縮機(jī)頻頻啟動(dòng)，發(fā)生振動(dòng)，終究也會(huì)形成機(jī)房空調(diào)高額的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。

跟著數(shù)據(jù)中心(IDC)機(jī)房選用服務(wù)器虛擬化技能的很多運(yùn)用，機(jī)房?jī)?nèi)高熱密度負(fù)荷勢(shì)必會(huì)呈現(xiàn)散熱門向要害服務(wù)器搬運(yùn)的景象，到時(shí)也許會(huì)呈現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)只呈現(xiàn)少數(shù)的高熱密度區(qū)域，其微環(huán)境需要會(huì)更加嚴(yán)重。

現(xiàn)有技能處理計(jì)劃：

據(jù)綠色網(wǎng)格(GreenGrid)安排的有關(guān)專家所給出以下的主張，以輔導(dǎo)進(jìn)步數(shù)據(jù)中心能效，其間心理念是更好地冷卻過熱區(qū)域，而不糟蹋能量去冷卻現(xiàn)已冷卻的區(qū)域。

詳細(xì)輔導(dǎo)方針：

a)冷卻通道：熱通道規(guī)劃是為了促進(jìn)有用流動(dòng)一起將冷熱空氣流分隔，并恰當(dāng)安頓空氣調(diào)節(jié)設(shè)備。

b)為服務(wù)器運(yùn)轉(zhuǎn)挑選動(dòng)力經(jīng)濟(jì)形式。

c)選用動(dòng)態(tài)核算流軟件(computationalfluiddynamics)對(duì)數(shù)據(jù)中心的空氣流進(jìn)行模仿，并測(cè)驗(yàn)不一樣的地上通風(fēng)口方位和核算空間空氣調(diào)節(jié)單元方位。最優(yōu)冷卻體系可使數(shù)據(jù)中心動(dòng)力開銷節(jié)省25%。

d)不管負(fù)荷大仍是小，冷卻體系的能耗是固定的。極好地利用將使其固定能耗降低。在確保添加的狀況下，將生產(chǎn)量與數(shù)據(jù)中心設(shè)備的冷卻需要相匹配。

e)數(shù)據(jù)中心過熱門的直接冷卻與冷卻體系嚴(yán)密有關(guān)，但留意不要冷卻已冷卻區(qū)域。將冷卻空氣的通道減短。使數(shù)據(jù)中心規(guī)劃為服務(wù)器和存儲(chǔ)器機(jī)架的空氣流與房間空氣流相匹配，這么就不會(huì)將電能糟蹋在從相反方歷來抽取空氣。

f)選用刀片服務(wù)器和存儲(chǔ)器虛擬化來削減需要?jiǎng)恿鋮s體系進(jìn)行冷卻的物理設(shè)備的數(shù)量。這一起也削減了數(shù)據(jù)中心所占用的空間。

g)選用更多的高能效照明設(shè)備(裝置控制器或定時(shí)器)，這能夠直接節(jié)省照明費(fèi)用，并節(jié)省冷卻費(fèi)用(因?yàn)檎彰髟O(shè)備的運(yùn)用會(huì)致使其本身過熱)。

h)改進(jìn)機(jī)架內(nèi)部的空氣流，使其穿過通道，這能夠經(jīng)過裝備盲板隔離空機(jī)架空間來完成。

i)當(dāng)選用專業(yè)工程辦法將冷卻用水直接輸送到機(jī)架以將電力體系和隔離管道等的危險(xiǎn)最小化。

j)選用多核芯片來結(jié)合服務(wù)器能夠削減所需冷卻服務(wù)器的數(shù)量。采購(gòu)更多的高效芯片并進(jìn)行動(dòng)力分級(jí)以削減待機(jī)功率，這么可削減冷卻需要。

k)假如也許，選用空氣調(diào)節(jié)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)于冬天經(jīng)濟(jì)形式。

l)查看個(gè)別的空氣調(diào)節(jié)單元是否相和諧而且未進(jìn)行相反作業(yè)。

總歸其理念是削減全體的冷卻需要并思考包含冷卻體系的全體開銷。應(yīng)該直接對(duì)于機(jī)架內(nèi)部的過熱門進(jìn)行冷卻，一起將熱空氣排出由通風(fēng)口排出。