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新一代绿色数据中心容量规划 【摘要】： 解析新一代数据中心供需模型和成长模型，提炼其容量规划的关键支点，并阐述新一代数据中心容量规划的主要原则和实施细则。 【关键词】： 新一代数据中心容量规划制约模型，需求成长模型，可用性，成本，PUE，机架功率密度，供电，制冷，空间限制。 图1：数据中心容量三维限制模型 ???????这三个关键的因素对于数据中心容量规划的影响既相对独立，又相互渗透，互为表里。 1）供电 ???????以前呈现出“海量”供应的供电容量等目前是数据中心容量规划的重要边际制约。笔者在近几年建设实践中遇到的以供电容量确定数据中心容量的案例不在少数 ???????GB/T 17467-1998?中规定了一次侧交流额定电压3.6～40.5kV、单个变压器最大容量是1600kVA、工作频率不大于50Hz的公众能接近的户外预装式变电站的使用条件、额定参数、一般结构要求和试验方法。该变电站是通过电缆连接的，可以从它的内部或外部进行操作。 ???????1600KVA到底可以为多大规模的数据中心提供用电呢？ ???????可以用《中国电信[2005]741号IDC规范》作为一个大致参考，在该规范中，其界定的高负荷机房单机柜最大功率≤4.0KVA柜（事实上，从2008年以后的设计实践来看，单个服务器机柜4KVA已经是相对保守的设计）。 ???????即使安全系数取0.8（主要考虑变压器安全工作范围，UPS的输入谐波导致的变压器容量降额等），最大也只能为320台机柜提供用电。但如果是要建立一个可靠性等级为TIA-942所界定的Tir-4的系统，则还需要1台1600KVA的变压器作为在线备份。 ???????此外，变压器的输出除了需要为数据中心的供电以外，还需要为制冷，照明和其他设施提供用电，其中主要是制冷。以耗电1600KVA的系统为例，其有功功率为1280KW,但是这部分，若以艾默生的空调系统来核定，大致也需要耗电600KW。若加上环境热负荷和供电及其他的考虑，另外一台1600KVA的变压器也还是需要的。 ???????总结一下：对于一个320个机柜的系统（单机柜用电功率为4.0KVA），至少需要3台1600KVA的变压器。这仅仅是针对一个中型的数据中心。 ???????大型数据中心对于市电的需求与规划不单超出“380V/400V海量用电”的阶段，也超出了对“10KV海量用电”的阶段。目前对于大型的金融或电信数据中心，市电的规划往往会直接从35KV做起。 ???????以上海地区为例： 供电电压(KV) 用户受电设备总容量(KVA) 10 250～6300 35 6300～40000 110及以上 40000及以上 ? 1. 核定用电需求，一般采用10KV供电电压。 2. 当数据中心中、终期规划用电负荷较大时，宜在建设初期选择35KV及以上供电电压，以免供电容量不足成为数据中心发展的制约瓶颈。 3. 采用35KV及以上供电电压时，可视数据中心建筑形式决定变电方式。单幢建筑宜采用35/0.4KV直降方式。园区式多幢建筑宜采用35/10KV、10/0.4KV二级降压方式。4.极高可靠性要求机房应从两个独立的电网变电所的专用输出回路上分别引入一路市电电源，以专线方式沿不同的敷设路由引接至数据中心。每一路市电电源的供电容量应能满足全部负荷或全部一、二级负荷的需求，包括机房设备、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备等。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应并列运行。 5.高可靠性要求机房宜从两个独立的电网变电所，也可从一个电网变电所的两段独立的供电母线上分别引入一路市电电源，以专线方式引接至数据中心。 每一路市电电源的供电容量应能满足全部一、二级负荷的需求，包括机房设备、机房空调、机房照明、蓄电池充电及建筑设备中的一、二级负荷。两路市电电源的供电容量应为全冗余，正常时应并列运行。6.一般可靠性要求机房宜引入两路市电电源，条件受限制时也可引入一路市电电源。引入两市电电源时，宜为冗余关系，也可作为供电容量扩展关系。 2）制冷 ???????数据中心各设备的散热特性十分复杂，如下图2. 图2：数据中心各设备热密度发展趋势图 上图至少揭示了两个重要的问题： 1．数据中心各类型的设备具有不同的发热密度，这就意味着针对不同的设备应该有不同的制冷解决方案。 2. 数据中心各类型的设备本身的发热密度在不同的阶段有着不同的热密度（一般是越来越热）。 因此，制冷对于数据中心的限制主要体现在以下几个方面： 1).??设计的制冷系统能够满足不同设备在不同阶段的制冷要求。从而能够使得数据中心初期规划的电资源和空间资源能够得到充分的合理的使用。 ???????需要针对不同的功率密度（热密度）