實現極致節能,維諦技術(Vertiv)有哪些特殊技能?

2019-08-19 11:22 來源: 打印 掃碼手機看

  未來,如何在確保數據中心支撐數字經濟發展的同時,兼顧綠色節能將成為一個不可回避的問題。

  你可能不會想到,當你用手機在網上購物或者聊天時,你所消耗的不僅只有手機的電量,還有某一個遙遠的數據中心的電量。事實上,每一個聊天軟件或者購物軟件,都需要數據中心提供數據的存儲、計算和網絡傳輸,都需要消耗能源。

  如今,數據中心作為支撐軟件應用的“底座”,已經悄然成為“能耗大戶”。有統計表明,早在2017年,全國數據中心耗電量就已經達到1200億~1300億度,超過同期三峽電站和葛洲壩電站發電量的總和,占全社會用電總量接近2%。

  與此同時,有數據表明,我國數據中心市場在2012年至2017年的復合增長率為32%,預計未來三年平均增速仍將保持在25%以上。此外,截止到2018年,我國的數據中心機柜數已超過210萬個,與2017年底166萬個相比增長超過26%,其中大型和超大型數據中心增速更是超過40%。

  一個值得關注的現象是,在業內普遍關注數據中心電能消耗的同時,卻很少顧及數據中心水資源的消耗。而實際情況是,隨著數據中心規模的不斷擴大,冷卻高密度服務器所需要的水量大幅上升,水資源使用堪憂。在許多地方,水已經成為一種稀缺資源。

  于是,如何實現數據中心的綠色節能環保正在成為數字經濟發展過程中必須要解決的問題,在日前舉辦的“恒久在線,共筑未來--2019維諦技術峰會”上,維諦技術(Vertiv)大中華區熱管理產品部總經理嚴瀚,為我們詳細講述了數據中心節能需要注意的問題,以及為了應對這些問題維諦技術(Vertiv)所研發的全時自然冷、無水極致節能等一系列技術和產品。

  image001.jpg

       支撐數字經濟 綠色數據中心已是大勢所趨

  從去年年底開始,包括北京、上海、深圳等地陸續出臺了關于數據中心建設的指導意見和規范,對控制數據中心能耗都有著明確要求。說到數據中心能耗,一定繞不開一個特殊的數值--PUE,即能源使用效率評價值,PUE越低就說明數據中心用于計算的能源使用率越高。

  在北京市政府公布的《北京市新增產業的禁止和限制目錄》(2018年版)中要求,全市層面禁止新建和擴建互聯網數據服務、信息處理和存儲支持服務中的數據中心(PUE值在1.4以下的云計算數據中心除外),中心城區全面禁止新建和擴建數據中心。

  上海市經信委印發的《上海市互聯網數據中心建設導則(2019版)》也提出,嚴禁上海市中環以內區域新建IDC(數據中心),單項目規模應控制在3000至5000個機架,平均機架設計功率不低于6kW,機架設計總功率不小于18000kW等。

  相比較而言,深圳市印發的《深圳市發展和改革委員會關于數據中心節能審查有關事項的通知》更側重于改造現有數據中心,對處于不同PUE階段的數據中心,給予不同的政策支持。比如,PUE值為1.3~1.35(含1.3)的數據中心,新增能源消費可給予實際替代量20%及以下的支持;PUE值低于1.25的數據中心,新增能源消費可給予實際替代量40%以上的支持。

  在各地陸續出臺相關政策的同時,今年年初,工信部、國家機關事務管理局、國家能源局更是聯合印發了《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》,并提出了具體的建設目標:到2022年,數據中心平均能耗基本達到國際先進水平,新建大型、超大型數據中心的PUE值達到1.4以下,高能耗老舊設備基本淘汰,水資源利用效率和清潔能源應用比例大幅提升,廢舊電器電子產品得到有效回收利用。

  數據中心能耗問題之所以如此引人注目,一方面與其龐大的能源消耗量關系密切,另一方面則與當下迅速發展的數字經濟密不可分。新技術的日新月異,使得數據總量不斷攀升,既需要相應的數據中心對數據進行存儲,也需要對相關數據進行分析,從而釋放數據價值。

  因此,在數字經濟蓬勃發展的今天,正如嚴瀚所認為的那樣,一系列政策的出臺對于已經在熱管理技術和產品領域耕耘多年的維諦技術(Vertiv)來說,是一個難得的發展機遇。據了解,在熱管理產品領域,維諦技術(Vertiv)不僅擁有業界最先進的控制技術,可以提供精確制冷解決方案,還在如何降低運營成本等方面擁有豐富的經驗積累。

  image003.jpg

       維諦技術(Vertiv)大中華區熱管理產品部總經理 嚴瀚

  全時自然冷技術:將空調節能做到極致

  事實上,數據中心的能耗涉及多個層面,其中,來自服務器、存儲、網絡等IT設備的能耗是主要組成部分,這部分約占到整個數據中心能耗的一半左右;除此之外,制冷系統的能耗也是數據中心能耗的主要組成部分,約占數據中心總耗電量的三分之一,相比較來說,UPS損耗、照明等能耗占比較低。

  對于數據中心來說,服務器等IT設備是必不可少的生產工具,其能耗的降低也大多依賴于芯片等硬件設備,可以說,IT設備的節能只能寄希望于硬件生產商;對于數據中心建設者來說,從某種程度上講,尋求制冷系統的節能才是實現綠色數據中心的關鍵所在。

  為了最大程度降低制冷系統的能耗,維諦技術(Vertiv)研發出了全時自然冷技術。嚴瀚表示,維諦技術(Vertiv)在長期實踐及高度前瞻的基礎上,總結出了數據中心自然冷節能的三個發展方向,即高溫自然冷、全自動自然冷和無死區自然冷。

  高溫自然冷是相對于傳統節能技術而言。傳統的節能技術都是在低溫狀態下關掉壓縮機,進行自然冷卻,但這樣一來,冷卻的效率以及能耗的降低都會大打折扣。而高溫自然冷則是這樣一種理念,即當數據中心室外溫度低于室內溫度時,即通過調節的技術來實現降低精密空調系統的功率,不管是采用直接換熱、還是間接熱交換,達到的效果是:只要外界溫度比數據中心內部溫度稍低一點,系統就會自動降低功率,以降低能耗,實現部分自然冷卻。

  全自動自然冷則著重體現在數據中心的運行上。傳統數據中心往往采取較為復雜的系統,擁有數百上千的變量,需要大量人工去維護,很難做到精準控制。運維人員的操作水平,也直接決定了數據中心自然冷的可利用程度。據第三方調研機構調查結果,70%的數據中心故障是由人工誤操作而引起。因此,全自動化運行作為未來數據中心提升可靠性與實現精準節能的趨勢之一,將可以避免很多人工干預的情況,從而確保數據中心始終運行在一個高效、可靠的狀態。

  無死區自然冷指的是由于自然冷的理論切換時間與實際情況擁有巨大的死區差異,這將導致實際自然冷卻效果大打折扣,因此必須避免死區情況的發生。如果數據中心空調系統按照理論值進行自然冷系統的切換,可能會造成數據中心出現散熱問題,但如果切換不及時,中間存在死區,又會導致自然冷無法真正發揮效用。而無死區自然冷就是要從設計方案角度避免死區的產生,從而使得可用時間與實際需求高度重合,以實現最大化的自然冷。

  可以說,全時自然冷是一個制冷技術、控制技術和感應技術等相結合的全新產物,它的目的就是將制冷系統輸出與環境溫度緊密連接起來,使得自然冷節能發揮到極致,從而降低在數據中心能耗中所占的比重,為實現綠色數據中心奠定基礎。

  image005.jpg

       維諦技術(Vertiv)在節能降耗上還能做更多

  對于數據中心節能降耗而言,除了全時自然冷之外,還有其他諸多可改進的空間。比如,合理提高進風的溫度,在安全可靠為前提下,讓全時自然冷技術最大化發揮其功用;空調采用全變頻制冷系統,實時調節系統輸出,做到與環境緊密配合;在對節能有更高要求的場地,采用全變頻氟泵,從而大幅降低能耗;在環境濕球溫度較低的區域,采用間接蒸發冷卻和全變頻系統組合的方案,實現區域化差異化應用自然冷等等。

  對于數據中心而言,單純的整個機房溫度降低,對于服務器的散熱并沒有太大的作用,只有將空氣流動起來,并將服務器的溫度帶走,才能真正實現制冷。因此維諦技術(Vertiv)打造了遠程通道的多點溫度控制技術,可以更加精準地控制整個冷通道的溫度,確保進風溫度較低,從而提高空調系統的應用效果。

  同時,在室外機方面,維諦技術(Vertiv)原創推出的VCC集中式冷凝器作為一個顛覆性產品,一改原本只能從底面進風的設計,實現了底面和四個側面的五面進風;通過多臺設備的并裝,可以實現室外機氣流組織的優化,實現冷熱風的完全隔離。除此之外,換熱器的優化實現了室外機效率提升30%,噪音比傳統冷凝器降低10分貝,占地面積減少70%三大價值也使其適用性更強。尤其在能效層面,搭配集中噴淋技術的冷凝器,可以將進風溫度降低,從而實現輔助的節能。

  維諦技術(Vertiv)不僅在降低電能消耗方面打造了一系列產品技術,同樣也非常關注水資源的節約。據嚴瀚透露,一個15兆瓦的數據中心每年可以消耗50萬噸水;而且,數據中心用水對水質要求很高,尤其對于采用蒸發制冷的系統來說,如果水質不過關,很容易造成系統故障。為此,維諦技術(Vertiv)也推出了無水節能方案,以降低對水資源的消耗。

  在嚴瀚看來,維諦技術v在構建綠色數據中心方面主要擁有以下幾大優勢:首先,維諦技術(Vertiv)擁有強大的研發體系,這是一個全球化的研發平臺,僅在空調領域的研發團隊就超過500人。同時,維諦技術(Vertiv)的質量體系遵循嚴格的標準,會有獨立于研發部門之外的測試部門,對產品質量進行測試和認證。

  其次,維諦技術(Vertiv)的產品生產和供應鏈體系同樣遍布全球,通過選用全球最佳的產品零部件,為產品的質量和性能提供保障。第三,維諦技術(Vertiv)擁有強大的售后服務體系。以中國市場為例,在全國每個省會城市和重點城市,維諦技術(Vertiv)都設有服務中心和辦事處,從而為客戶提供最快捷、最有保障的服務,隨時為客戶提供產品技術支持。

  未來隨著人工智能、5G、物聯網等新技術的深入應用,數據中心節能降耗的壓力也將會進一步增加。如何在確保數據中心支撐數字經濟發展的同時,兼顧綠色節能將成為一個不可回避的問題。維諦技術(Vertiv)作為一個在數據中心領域具備專長技術、持續領跑的公司,無疑是幫助數據中心建設方解決這一問題的最佳合作伙伴。

  了解更多:

  https://www.vertiv.com/zh-CN/?utm_source=201908_esenet_VCC_cn&utm_medium=Referral&utm_campaign=816

 

免責聲明:電力設備市場網信息來源于互聯網、或由作者提供,其內容并不代表本網觀點,僅供參考。如有侵犯您的版權或其他有損您利益的行為,我們會立即進行改正并刪除相關內容。
黑红梅方压技术讨论吧