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某云计算数据中心节能减排实践分享

数据中心电源成本占了整体成本50%以上的份额,节能是数据中心运行的一个重要工作,合适的节能举措不但可以节约运营成本,也可以加强运维团队对设备操作的熟练度。本文就以某云计算数据中心的节能经验进行阐述。

云计算数据中心概述

某某云计算数据中心项目整体规模6000以上机柜,目前有1000机柜投入运行,建设标准达到TIER3+等级。

机房动力设备设计两路20KV不同源市电,发电机采用4+1的冗余设计,末端设备为一路交流市电+一路高压直流进行供电,高压直流采用热插拔式直接嵌入微模块。

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机房暖通设计采用闭合双环路设计,这个设计本身就考虑到了节能以及备份,环路设计使得节约用水,保护环境,电机采用变频技术设备,基础设施全部采用4+1的设计。

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暖通负载:云计算中心冷源设备分别为:400TR冷机2台,800TR冷机2台,冷冻泵45KW*3台,75KW*2台,放冷泵55KW*3台,冷却泵45KW*3台,75KW*2台,冷却塔900KW*9台。

IT负载:云计算中心共4个IDC机房。

动力变配电设备:云计算中心有2台20500KVA(20/10)高压变压器,2台2500KVA及6台2000KVA(10/0.4)变压器,其中20KV及0.4KV配电柜两两互备冗余;10KV柴油发电机共5台(单台功率为1800W),柴油发电机组与10KV配电柜主进处于机械连锁状态;IDC机房采用模块机架式分布,一路交流市电+一路高压直流进行供电,高压直流采用4+1热插拔式整流模块(单台功率为15KW),可满足单机柜6.5KW设备上架。

生活用电:主要使用在各区域电力照明及办公区域插板、空调等耗能。月耗电量约为*万千瓦时。将生活用电及动力变配电损耗合称为其他用电,与月耗电量约为*万千瓦时。

供电时段区分及时段电能单价

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峰值电价比谷值电价高70%,错峰节能操作有很大空间。

设备运行现况

暖通设备

云计算中心冷源设备为常态运行模式,冷却塔设置温度控制温度28~30℃。

现场设有蓄冷灌100m3*3台,储水温度<13℃,冷水源充足。

冷机设置供/回水温度 12℃~18℃,实际回水温度13℃左右。

其他设备(含动力损耗,生活用电)

各机房、各区域室内照明处于正常使用状态。

未带载数据机房模块,交流、高压直流用电处于正常合闸状态。

柴油发电机组加热水套处于自启状态,水温处于低限值时会自动进入加热状态。

现状总结

根据现场设备运行情况、设备性能进行系统分析,云计算中心存在很大的节能优化空间。为减少安全生产运行成本,提高设备利用率,运维人员在保证安全生产的前提下,对现场设备进行规范化节能操作,逐步向低成本、高收益的生产理念靠拢。

节能优化实施周期

节能减排会贯穿整个数据中心运行的周期,根据天气的变异,负载的变化以及其他诸多因素,节能减排的举措是会发生变化的。但是在一定时期内,会相对固定。需要我们不断去发现系统中的可以挖掘的地方。

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规划试运行

暖通节能优化方案制定

方案一:冷冻泵优化实施方案

数据中心IDC机房只启用部分数据机房。通过关闭未使用机房管路,达到减少管路长度实现减少水阻,增大水流量目的。然后再逐步减频达到节能效果。

试运行情况:关闭阀门后,管路震动较大,故本方案不宜采用。

实施结果:放弃此节能方案。

方案二:冷机出水温度设置提升节能方案

冷机设置供/回水温度12℃~18℃,实际回水温度13℃左右,热负荷只有1度温差,所以通过提高冷机出水温度可以达到节能效果。

试运行情况:本方案与使用蓄冷罐放冷存在冲突,不便于单独执行。

实施结果:融入综合优化方案2,选择合理时间段进行此操作。

方案三:冷塔温升控制方案

冷却塔现供/回水温度28℃~30℃以下,而冷却塔供回水温度32℃~37℃都属于安全运行指标,所以提高冷却侧供回水温度可以在一定程度减少冷塔耗电量,从而实现节能效果。

试运行情况:实际节能数据未有效采集,且执行中与使用蓄冷罐放冷存在冲突,不便于单独执行。

实施结果:融入综合优化方案2,冷塔设备使用时,实施此节能方案。

方案四:综合优化方案1

控制冷塔供回水32℃~37℃,冷机出水设置温度提升1℃~3℃,其他设备对应运行。

试运行情况:目前节能效果不明显,放弃执行。

实施结果:未执行此操作。

方案五:综合优化方案2

控制冷塔供回水32℃~37℃,冷机出水设置温度提升1℃,其他设备对应运行,放冷模式昼放夜蓄。

试运行情况:实际运行中发现,操作时间控制不规范,操作方式不规范。蓄冷操作时冷机运行出现喘停情况。

实施结果:操作时间、操作规范等已优化,执行中

动力及生活用电优化方案制定

生活用电优化方案:关闭不需要照明设备,拆除部分多余灯管。


(责任编辑:梦飞科技)

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