數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境溫度對能耗影響研究

薛虞

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心機房;環(huán)境溫度;能耗影響;對策研究

引言

隨著國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場的快速發(fā)展，模塊化數(shù)據(jù)中心以其高可靠、高效節(jié)能和整體快速部署的優(yōu)勢受到了市場的青睞，模塊化已成為中小型數(shù)據(jù)中心發(fā)展的主流趨勢，在大型數(shù)據(jù)中心的高密度場景也已大量應(yīng)用。然而，隨著全球計算機容量的快速增長，近年來，我國數(shù)據(jù)中心機房的數(shù)量也在與日俱增，這直接導(dǎo)致了單機架容量也越來越大，進而整個模塊化數(shù)據(jù)中心的功耗顯著增大。機柜所要求的散熱能力也越來高，相比傳統(tǒng)的架空地板送風方式，列間空調(diào)在降溫效率方面具有相當大的優(yōu)勢。

1數(shù)據(jù)中心相關(guān)介紹

數(shù)據(jù)中心重點包含計算機體系、眾多通訊機械、環(huán)境管控機械、監(jiān)控機械等，其用途為傳輸、加速、展示、測算以及保存數(shù)據(jù)信息。模塊化信息中心能夠使單獨的功能單元簡便話，解耦繁瑣的軟件、硬件體系功效，之后借助科學(xué)的結(jié)構(gòu)規(guī)劃，落實獨立的單元的重組，進而有效的縮減體系的繁瑣程度。模塊化數(shù)據(jù)中新房創(chuàng)設(shè)工作重點包含模塊化UPS、動態(tài)環(huán)境監(jiān)管模塊規(guī)劃、封閉通道機柜規(guī)劃、供配電模塊規(guī)劃、環(huán)境溫濕度模塊規(guī)劃以及消防模塊規(guī)劃等。

2數(shù)據(jù)中心機房管理的現(xiàn)狀

最近幾年，因為國內(nèi)各種數(shù)據(jù)中新房的興建，個別數(shù)據(jù)中新房有效的展現(xiàn)了自身的功效與優(yōu)勢，不過大部分數(shù)據(jù)中心房的管控依舊存在問題，眾多管控方面的不足直接阻礙了數(shù)據(jù)中新房良好的運轉(zhuǎn)。數(shù)據(jù)中心方管控方面重點出現(xiàn)了下列不足：首先，管控工具比較分散;其次，技術(shù)方面間聯(lián)系探究方式運用較差。最后，可視化管控未良好的落實。

3制冷模塊

制冷模塊身為機房運行的重要部件，同時機房在運行期間，機械均會生出眾多的熱量，熱量若是無法良好的刪除，則會干預(yù)機械的運轉(zhuǎn)。所以，在機房中裝設(shè)空調(diào)，同時布置管路與眾多的冷氣排放口，能夠良好的管控機房內(nèi)的溫度。若是溫度較高，則會降低精密機械的電子部件的運轉(zhuǎn)，個別機械還會由于溫度較高出現(xiàn)斷電，從而妨礙公司內(nèi)部機械的運轉(zhuǎn)。制冷模塊作為機房中非常關(guān)鍵的構(gòu)成部分，模塊化的數(shù)據(jù)中心重點部件是空調(diào)，其次還需要具備冷氣輸送管路。機房機械在運行期間，必須確保所有模塊穩(wěn)固的運行，加之空調(diào)的效用，能夠落實服務(wù)設(shè)備和制冷設(shè)備的連接，從而提升制冷質(zhì)量，還可以減少機房中空調(diào)設(shè)備電能的用量。譬如：開展空調(diào)規(guī)劃期間，能夠裝設(shè)三組空調(diào)體系，制冷量為35KW，各組為2+1冗余配置，機房在應(yīng)用期間，三臺空調(diào)設(shè)備可以輪巡運行，互相備份，送風的原則為側(cè)送風與上回風，測算準則為機房中的運行溫度?？照{(diào)配置借助功率與面積法針對機房中的熱負荷展開測算。機械功率消耗總量為具體運轉(zhuǎn)總功率，融合本行業(yè)內(nèi)頒發(fā)的有關(guān)文件中的要求，機械運轉(zhuǎn)總功率必須轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械熱負荷展開測算。若是機房中裝設(shè)了六十臺機械機柜，各個機械機柜功耗的均值為2.5kW，那么Q1為120kW，若是機房的總面積為二百一十四平方米，則Q2為43.92kW。機房中裝設(shè)三組分別為三臺的空調(diào)，空調(diào)功率為35kW，其中三臺為冗余備份，那么制冷功率為189kW，明顯高于Q1數(shù)值，借助此種規(guī)劃可以良好的達到要求。

4數(shù)值模擬及結(jié)果分析

4.1 模擬參數(shù)設(shè)定

應(yīng)用CFD模擬程序6SigmaRoom創(chuàng)建的機房物理模型。此機房通常只單獨在C與D列機柜裝設(shè)盲板，同時負載主要為A列到D列之間，別的列大多為空機柜，服務(wù)器上架率較低。若是想要降低別的條件的影響，在機房理想狀態(tài)下探究群控與回風溫度在熱環(huán)境中的效用，模擬機房中的空機柜均需裝設(shè)盲板，同時空機柜前相應(yīng)的孔板關(guān)閉。依據(jù)有關(guān)文件要求，底板漏風值選取百分之十。各種空調(diào)回風溫度中，群控模擬狀態(tài)下空調(diào)回風的溫度全部是二十五攝氏度。

4.2溫度場分析

通過調(diào)節(jié)列間空調(diào)布設(shè)后Z=1.6m水平面中的溫度，把列間空調(diào)裝設(shè)在貼近列頭的方位能夠保證機柜周邊溫度布設(shè)更為均勻，變動量也比以前的布設(shè)形式姚笛，室內(nèi)溫度同樣明顯低于以往的布設(shè)方式。把2中列間空調(diào)布設(shè)形式的典型溫度的模擬數(shù)據(jù)進行歸納，展開比較與探究。通過模擬數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)在人員活動空間中，室內(nèi)平均溫度是二十三點四三攝氏度，比之前的布設(shè)方式溫度低了一到二攝氏度，同時在標準范圍中。并且，服務(wù)器的散熱效果同樣有所提高，既降低了服務(wù)器的溫度，同時房間內(nèi)的溫度沒有增加，由此可見釋放的熱量第一時間被空調(diào)風扇處理，房間內(nèi)的溫度獲得了有效的管控，之后針對此種布設(shè)方式中速度場展開研究，有效的解釋了房間內(nèi)環(huán)境改善的重點原因。

4.3能耗分析

借助更改模擬的邊界因素，從而獲得機房列間空調(diào)列頭裝設(shè)形式可以接觸的最大的單機架功耗，各個型號的單機架功耗下是室內(nèi)溫度最高值和平均值。溫度在二十四攝氏度，列間空調(diào)送風溫度倒到二十攝氏度的條件下，將二十八攝氏度當作機房內(nèi)最好溫度，單機架功耗不超過12kW則可以達到室內(nèi)溫度的標準，大概達到13kW時，室內(nèi)個別區(qū)域溫度超過二十八攝氏度，不過平均溫度依舊在正常范圍內(nèi)，若是功耗達到17kW時，室內(nèi)平均溫度高于二十八攝氏度，此類型列間空調(diào)能夠有效的達到機房數(shù)據(jù)中心制冷工作需要。因為社會的變化，數(shù)據(jù)處理容量需要逐漸增加，功耗也逐步的提升，當時模塊化數(shù)據(jù)中心成本較高，因此在初期開展數(shù)據(jù)機房機械裝設(shè)前期需要針對機械功耗展開測算，防止后續(xù)再次換機械，從而增加費用。

結(jié)束語

因為計算機與服務(wù)器的功率逐漸增加，數(shù)據(jù)中心機房機器的發(fā)熱量也在逐漸的增加，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的運轉(zhuǎn)效果必須依靠暖通空調(diào)體系。但是空調(diào)體系身為數(shù)據(jù)中心制冷的關(guān)鍵體系，同樣是保證數(shù)據(jù)中心良好運轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。局部熱點身為之前創(chuàng)建數(shù)據(jù)機房時普遍存在的問題，在一定程度上阻礙了機房中電子機械運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，此類情況均需通過數(shù)據(jù)中心相關(guān)工人語句具體運轉(zhuǎn)經(jīng)驗進行處理。在此重點對數(shù)據(jù)機房具體運轉(zhuǎn)期間環(huán)境溫度在能耗方面的展現(xiàn)的作用，在具體運行與維護期間主動探究處理方式，減少出現(xiàn)問題的概率，確保數(shù)據(jù)機房能夠良好的運轉(zhuǎn)。

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