数据中心机房可视化能源管理系统V10 20161112.ppt

Page 1 IMR Page 2 IMR 数据中心机房的能量分析 1 2 细化数据中心机房的气流组织 3 数据中心机房的空调系统优化 4 数据中心机房的节能途径 数据中心机房的能源管理系统 5 Page 3 IMR 1 数据中心机房 能量分析 Page 4 IMR 数据中心机房的能耗构成 Page 5 IMR 数据中心机房的能耗构成 数据中心机房的能耗主要分为四块，其构成比例每 个机房各不相同。大致上： ? 服务器及通信设备用电 30% ? 制冷用电 45% ? 供电系统能耗 24% ? 照明和办公用电 1% Page 6 IMR 能耗标准 – PUE PUE = IT Equipment power Total Facility Power 1.5 3.5 2,5 2.0 3.0 Typical Data Center Proper designed Data Center PUE – Power Usage Effectiveness Page 7 IMR PUE ——数据中心能耗评估指标 PUE （ Power Usage Effectiveness ） 是一个衡量数据中心全年耗能情况的指标。 数据中心每年总能耗 每年 IT 设备能耗 = 机械设备能耗 + 电气设备能耗 每年 IT 设备能耗 PUE = 机械设备能耗： ? 制冷系统（冷水机组，水泵，冷却塔， CRAC 空调压缩机） ? 风能能耗（ CRAC/CRAH 送风风机） ? 通风系统（风机盘管，空调箱） ? 加湿系统，加热系统（空调箱，精密空调） 电气设备能耗： ? IT 设备— PUE 计算公式中的坟墓 ? UPS 损耗 ? 发电机能耗 ? 灯光能耗 注： Page 8 IMR 2 数据中心机房 的节能途径 Page 9 IMR 五大方面实现数据中心节能 ? 数据中心机房节能领域主要包括： 建筑节能、 动力与照明节能、空调与机房热管理节能、 能耗监控与智能管理、新技术节能。 ? 在建筑节能部分，应首先保证机房密封状态， 其次应规划好需要制冷的空间，从细节着手， 为数据中心机房的节能减排打下基础。 建筑节能 动力与照明节能 热管理节能 智能管理节能 新技术节能 Page 10 IMR 机房热管理，减少制冷能耗 ? 数据中心机房中的制冷能耗由空调本身工作效率、 机房内部气流组织、设备分布情况、是否存在局部 热点、是否合理利用外部冷源等各方面因素综合影 响。 ? 提高空调本身的制冷效率 ? 减小需要制冷的空间 ? 利用外部冷源 ? 储冷节能 Page 11 IMR 典型冷水站 空调冷热水系统控制原理图 Page 12 IMR 数据中心节能策略 ? 利用精确按需送风细化机柜的气流组织，提高机房制冷效率； ? 采用负荷随动跟踪方式，保证冷量供求平衡，克服空调系统的设备冗余 冷 水 机 组 系 统 分 水 器 集 水 器 旁通调节 1 变频泵 末端空调 1 末端空调 2 末端空调 N 旁 通 调 节 阀 N 调节阀 1 调节阀 2 调节阀 N Page 13 IMR 3 细化数据中心机房 的气流组织 Page 14 IMR 机房气流组织 利用冷热通道设计，优化机房冷却效果。 根据数据中心研究机构正常运行时 间学会（ UPTIMEINSTITUTE ）研究 发现，由于 “ 气流损失 ” ，也就是 “ 旁路气流 ” 导致数据中心冷却的冷 空气有 60% 都被浪费了。结果是低 效的气流管理导致我们在能源方面 花了许多冤枉钱。 Page 15 IMR 4 数据中心机房 空调系统优化 Page 16 IMR 变风量空调系统控制网络示意图 ? 每个变风量的 VAV 箱根据机柜内的发热量 确定送风量； ? 变风量空调机组则根据所有 VAV 箱项所需 的总风量通过变频器调节空调机组的风机转 速以控制冷量的供求平衡。 ? 冷水调节阀则根据所需送风温度调节阀门 开度控制冷冻水流量。 Page 17 IMR 空调冷热水系统控制原理图 制冷能源站的节能途径 ? 使空调系统的效率 （ COP 值）始终保持最大值。 ? 采用 负荷随动跟踪节能控制 技术 ? 超前预测控制 ? 低负荷（单台制冷机组工作时）： ? 冷冻水出水温度重新设定↑ ? 冷冻水一次泵变流量↓ ? 冷却水泵变流量↓ ? 冷却塔风机调节↓ Page 18 IMR 冷水机组台数控制 部分负荷的运行时间频率 某建筑物的空调负荷实测数据 负荷率 % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 负荷时间频数 0.207 0.225 0.196 0.158 0.096 0.061 0.038 0.015 0.003 0.001 运行时间 /H 596 649 565 454 277 176 108