在提高数据中心的能效方面,IT负载本身就是最需要考虑的部分。 接下来就是制冷系统负载,这是数据中心第二大能量消耗部分。 因此,应付出很大的努力来确保制冷系统高效运行。

实现高效的三个基本步骤是选择:

第一:拥有合适的制冷体系架构;

第二:IT空间内的气流管理

第三:采用有效的制冷控制系统。

需在设计阶段考虑以上三个步骤,但是在数据中心运行期间为确保实现预期的效率,最重要的步骤是确保控制系统的设计与操作的合理。

毕竟,整个制冷系统是运行相当复杂的。数据中心整体运行温度,以及在特定位置的温度,都会根据室内多个变量而有所波动。在室内过个位置安装温度传感器,确保安装过程中不同位置的温度得到适当监控,在运维期间可采取适当的控制措施对温度进行有效控制,这种措置能够维持制冷效率与电力负载之间的平衡。

值得注意的是,经常采取最适当措施来处理数据中心内局部温度升高问题,效果会是很明显的。

例如,对于一个风冷式冷水机组设计:如果IT温度、冷却水温度设定值升高,降低机组能耗有两个原因。首先,数据中心利用热交换器(economiser)可以运行一年中大部分的时间。其次,提高机组能效。

如果水冷空调(CRAH)的送风温度并没有随冷冻水温度升高而升高的话,表明CRAH的制冷能力下降,并且需要提高CRAH风扇转速。当然,此举会增加CRAH的能耗。此外,由于利用热交换器运行时间延长,制冷机组能耗也会相应增加。

显然,由于这么多系统相互依赖、相互作用,如果没有对系统所有部分进行精密监控与管理,就无从判断运行是否已提高效率,也许从长远来看,还会有相反的效果。

有效的控制系统是从管理层而言,将冷却系统设施作为一个整体,全面考虑其带来的制冷效果。这反过来意味着要用自动控制取代手有效的控制系统应该根据户外温度的变化在不同的运行模式间进行切换,比如手动、半自动、全自动模式,从而达到降低能耗的功效。有效的控制系统还应该包括协调室内制冷设备的运行,数据中心的湿度应该通过IT通风口露点温度来集中控制,这样比通过控制返回空调的相对湿度更具成本效益。灵活性和易于维护是衡量的控制系统好坏的关键要素。

建立有效的制冷控制系统的最好的方法是通过设备所在层级进行管理,设备级、组级、系统级以及控制级(facility level)等。

设备级控制涉及单个设备(如冷水机组)的控制。 这种控制通常由供应商本身内置在设备中。 设备级别控制通常不适合与其他设备通信,而是作为更高级别控制计划的基础。

组级控制指的是协调相同类型设备,相同类型的设备通常控制算法相同(因为出自一家供应商)。控制的局限性在于,它只能控制类似的设备,而且设备通常只来自同一供应商。

系统级控制,组级的上一级,协调数据中心内各制冷子系统(比如制冷泵和CRAH)的运行。不过,这种控制系统的通常对同一供应商的设备效果好。因此对于大型数据中心整体控制系统,需要考虑最高级别的控制系统:设备级别控制。

控制级将制冷系统内所有功能整合到一个共同的网络中,从供暖设备、通风设备、空调以及照明设备系统到安全、应急电源以及消防系统。它通过视觉化的软件可以直观的看到整个空调系统运行情况,能够实现为数据中心影响提供统一以及有效的冷却策略。

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