數(shù)據(jù)中心能效系統(tǒng)如何“開源節(jié)流”？

時(shí)間：2024-11-13作者：安科瑞電子商務(wù)（上海）有限公司瀏覽：93

一、背景調(diào)查




   數(shù)據(jù)中心是“耗能大戶”，也是節(jié)能降碳的**發(fā)力領(lǐng)域之一。PUE值就是衡量數(shù)據(jù)中心能耗水平的重要指標(biāo)，PUE值越接近1，表示一個(gè)數(shù)據(jù)中心的能效水平越好，綠色化程度越高。




數(shù)據(jù)存儲(chǔ)作為數(shù)據(jù)中心的重要組成，在節(jié)能降耗方面的挑戰(zhàn)不斷加劇。據(jù)IDC測(cè)算，2025年**數(shù)據(jù)年產(chǎn)生量將達(dá)到2020年的3倍，中國(guó)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量將達(dá)到48.6ZB，占**27.8%。在滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)需求的同時(shí)，存儲(chǔ)平臺(tái)規(guī)模快速擴(kuò)張，耗電量也將隨之大幅增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)設(shè)施如何降耗節(jié)能成為業(yè)界關(guān)注的重要議題。




數(shù)據(jù)中心的電能消耗主要由IT設(shè)備（45%）、制冷設(shè)備（43%）、供配電系統(tǒng)（10%）、照明等（2%）構(gòu)成。其中，性能與功耗比（IOPS/瓦特）是衡量存儲(chǔ)產(chǎn)品節(jié)能減排的重要指標(biāo)。

因此 、如何進(jìn)行有效的能耗管理，數(shù)據(jù)中心較是，做到有效的管理，較能創(chuàng)造“綠色城市”。那如何進(jìn)行呢？接下來(lái)我們來(lái)進(jìn)行分析。

二、改造措施




 2.1 充分利用自然冷源

    當(dāng)室外濕球（或者干球溫度）**室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)溫度并達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，用流經(jīng)冷卻塔的冷凍水或冷卻水直接或間接為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量，來(lái)室內(nèi)冷負(fù)荷，這樣就是利用自然冷源。

    2.2 空調(diào)機(jī)組高*效控制

    完善機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的參數(shù)監(jiān)測(cè)和控制，監(jiān)測(cè)主機(jī)負(fù)荷率、冷凍冷卻出回水溫度壓力、室外濕球溫度等參數(shù)，為中央空調(diào)系統(tǒng)提供全系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行平臺(tái)。自動(dòng)調(diào)節(jié)制冷主機(jī)運(yùn)行在高的效率區(qū)間，實(shí)時(shí)根據(jù)負(fù)荷變化情況，調(diào)整出水溫度，預(yù)計(jì)將使冷水機(jī)組能效提高約8%。

    2.3 電能質(zhì)量治理

     由于數(shù)據(jù)中心主要負(fù)載均為IT設(shè)備，供電使用較多的UPS、制冷系統(tǒng)使用較多變頻設(shè)備，其在工作過(guò)程中會(huì)對(duì)低壓電網(wǎng)側(cè)造成諧波反饋，嚴(yán)重影響配電系統(tǒng)電能質(zhì)量，變壓器低壓側(cè)諧波畸變率達(dá)到50%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)**出國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。這也會(huì)導(dǎo)致電纜發(fā)熱，增加電能損耗，影響開關(guān)電源使用壽命，降低設(shè)備使用性能。

     在每臺(tái)變壓器下加裝500A有源諧波治理系統(tǒng)裝置進(jìn)行集中治理，型號(hào)為AnSin-500-M Ⅰ型，自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償負(fù)載產(chǎn)生的諧波電流，大大降低諧波畸變和中性線電流,保證供電系統(tǒng)安*可靠運(yùn)行，同時(shí)也降低了系統(tǒng)損耗，見圖1。






圖1 AnSin-500-MⅠ型集中治理裝置    

     在對(duì)一些諧波比較嚴(yán)重的回路進(jìn)行就地補(bǔ)償，比如選取該中心UPS出線端對(duì)前后波形數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，通過(guò)裝設(shè)AnSin-300-B Ⅰ型有源濾波治理系統(tǒng)后，電壓畸變率從6.32%降值2.05%，電流畸變率從28.94%降值5.67%，提升了電網(wǎng)波形質(zhì)量，見圖2。




                                   

      圖2 AnSin-300-BⅠ型壁掛式治理裝置

     2.4 UPS蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)

      UPS供電系統(tǒng)是滿足數(shù)據(jù)中心供電可靠性的**部分，而蓄電池又是整個(gè)系統(tǒng)中*重要的組成之一，是整個(gè)供電系統(tǒng)的“*后一道屏障”。當(dāng)組串中的一只電池因過(guò)充、過(guò)放等原因造成電池性能下降，電池內(nèi)阻增*，會(huì)導(dǎo)致電池出現(xiàn)發(fā)熱、鼓包等現(xiàn)象，將造成供電系統(tǒng)安*性的整體下降，同時(shí)增加蓄電池充放電的損耗。

     系統(tǒng)在電池室增加氫氣濃度監(jiān)測(cè)傳感器，當(dāng)氫氣濃度**標(biāo)時(shí)可啟動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)增加蓄電池監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)蓄電池的電壓、內(nèi)阻與內(nèi)部溫度功能，數(shù)據(jù)接入Acrel-8000數(shù)據(jù)中心能效管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)蓄電池系統(tǒng)科學(xué)的運(yùn)維管理，監(jiān)測(cè)維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，從而客觀上延長(zhǎng)蓄電池的使用壽命，**供電安*，降低總體擁有成本，見圖3。



圖3 蓄電池在線監(jiān)控示意圖

 

     2.5 智能照明控制系統(tǒng)

     對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房選用高光效的LED光源燈管替換原有節(jié)能燈和筒燈，增加智能照明控制系統(tǒng)。在走廊、電梯前室、洗手間等公共照明區(qū)域安裝紅外人體感應(yīng)傳感器，通過(guò)智能照明控制器進(jìn)行控制，做到人來(lái)燈亮、人走燈滅，同時(shí)在值班室的Acrel-8000系統(tǒng)主機(jī)上也可以集成整個(gè)數(shù)據(jù)中心照明的集中控制和狀態(tài)監(jiān)視，節(jié)約照明用電，見圖4。

   

圖4 智能照明控制系統(tǒng)示意圖

    2.6 光伏發(fā)電系統(tǒng) 

    數(shù)據(jù)中心樓頂具有較大的光伏組件安裝面積，通過(guò)增加光伏太陽(yáng)能組件及逆變器，采用自發(fā)自用、余電上網(wǎng)模式并入低壓電網(wǎng)，為數(shù)據(jù)中心提供清潔能源供電，降低數(shù)據(jù)中心碳排放。光伏組件吸收太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化電能的同時(shí)也將反射、折射太陽(yáng)熱量，在屋頂形成一個(gè)遮蔽結(jié)構(gòu)，*大限度避免數(shù)據(jù)中心因陽(yáng)光直射造成熱量聚集，有效降低建筑物夏季空調(diào)能耗，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)中心空調(diào)能耗，預(yù)計(jì)光伏系統(tǒng)每年發(fā)電量40萬(wàn)kWh。

 

    2.7 其它應(yīng)用

     安科瑞針對(duì)數(shù)據(jù)中心的能效產(chǎn)品除了能效管理系統(tǒng)和上述電能質(zhì)量治理裝置、蓄電池監(jiān)測(cè)、智能照明控制和分布式光伏外，還包括高低壓配電綜合保護(hù)和監(jiān)測(cè)產(chǎn)品、電能質(zhì)量在線監(jiān)測(cè)裝置(A類)、智能小母線系統(tǒng)、精密配電柜、電氣消防類解決方案等。



三、結(jié)束語(yǔ)

 數(shù)據(jù)中心是“能耗大戶”有效的“能效管理”可以使得電力資源節(jié)約，促進(jìn)綠色節(jié)能環(huán)境的創(chuàng)造。多方面的節(jié)能措施幫助數(shù)據(jù)中心提高能效，減低碳排放，建造綠色環(huán)保數(shù)據(jù)中心。








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• 詞條

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