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某数据中心节能运维改进风险识别分析

目录

某数据中心节能运维改进风险识别分析1

1.1风险识别的背景1

1.2德尔菲法风险识别3

1.2.1专家调查表设计4

1-2.2风险因素识别表形成7

1.3鱼骨图风险表示8

(1)人员风险8

(2)设备风险9

(3)材料风险9

(4)技术方法风险10

(5)环境风险10

1.1风险识别的背

某司是面向5G、人工智能、工业互联网等新一代信息技术基础设施服务

提供商，提供数据中心托管及管理服务，主要为客户提供高度安全、可靠和容错

的数据中心环境，包括厂房资源、客户所需的网络、电力、机架和制冷设备以保

证安全存放他们的服务器和相关IT设备。该司的数据中心为分散式的单体建

筑，每一单体建筑楼为独立的运行机构。本文以其中某栋楼的数据中心基础设施

暖通空调制冷系统节能改进运维的风险管理作为研究对象。

该楼栋数据中心建立于2017年，正式投产运行于2018年初。该楼地上九层，

建筑面积约20000m2,机柜2627个；电力系统设有柴油发电机组、变压器、UPS

不间断电源、蓄电池等；暖通空调制冷系统设有冷水机组、冷却塔、循环水泵、

精密空调、补水定压、加湿除湿设备等，用来给IT机房降温，维持稳定的机房

温湿度环境；弱电系统包括电力监控、动力环境监测、BA自控、门禁及入侵报

警、视频监控组成，实时监测记录、控制数据机房楼内运行情况；消防系统包括

火灾报警、气体灭火、消火栓、防排烟、电梯迫降装置、应急广播、应急照明及

疏散指示等。

该楼数据中心基础设施中的暖通空调系统配置情况如下：设有6套制冷单元

(N+1配置，实际日常运行5套)，每套制冷单元包括离心式磁悬浮冷水机组，

板式换热器与一次冷冻循环水泵。冷冻水在地下一层设置环形管道，配置4台二

次冷冻循环水泵的形式。冷却水在屋顶设置环形管网，6台冷却塔可互为备用。

（1）经过对该楼数据中心在实际运行过程中的情况进行分析，导致PUE能

耗较高的原因主要有以下几点：

1）冷冻水系统设有软启动器定频运行的一次循环水泵，不具有变频功能，

一次冷冻循环水泵长期在50Hz下100%运行，而实际冷水机组负荷只有不到70%,

一次循环水泵流量远超需求，一次循环水泵本身运行能耗增加。

2）该楼冷冻水系统由于设计缺陷，未在一次循环水泵与二次循环水泵环路

间设置旁通管路，一次泵流量均需流经二次泵，现场二次泵频率虽未满频运行，

但38Hz也超实际需求，不仅导致冷冻水二次循环水泵本身的运行能耗增加，一

次泵与二次泵流量的不匹配，也不利于水泵设备的健康运行。

3）冷却水设计5°C温差，现场冷却水泵运行40Hz可满足温差要求，实际

制冷机组负载最多70%,冷却水泵实际运行比例高于设计要求，考虑由于冷却侧

环路设备、管路脏堵导致（全效水处理装置无法自动运行，反冲洗自控功能损坏，

冷却塔、过滤器清洁不到位），冷却循环水泵本身运行能耗增加。

4）冷却塔的清洁维护工作不到位，导致其换热能力下降，运行能耗增加。

5）冷却塔换热能力下降则流下塔的冷却水温度相应升高，而冷冻水循环泵

频率高流量大则导致冷冻水回水温度低，冷却水与冷冻水温差的缩小不利于过渡

季节预冷模式下板式换热器换热的使用。不仅降低实时预冷的效率，且导致满足

使用预冷模式时间的缩短，整体减少预冷节能水平。且随着温度条件波动，不满

足预冷要求的时间段增加会使运行工况变动的操作频率增加，不利于安全稳定的

运行。目前的运行参数不利于采用预冷模式运行，减少了利用自然冷源换热节能

的空间。

6）采用了封闭冷通道技术，但很多机柜未上满服务器也未安装盲板封堵，

导致冷空气通过机柜的间隔空隙短路，流回热通道，造成冷量的浪费，需优化机

房气流组织。

7）末端机房的各精密空调开启台数、送回风温度、风速的设置并未按负载

情况匹配调整，其中水冷型精密空调的风速是末端空调设备的核心能耗参数，需

优化精密空调的设置参数。

2）针对要采取的节能改进方案，存在的客观风险条件如下：

1）空调系统运行的三态模式切换过程中，