綠色資料中心各系統及綠色節能措施

2022-06-13 18:42:08 字數 4420 閱讀 1282

1、 綠色資料中心架構

2、 基礎設施

3、 機房空調及氣流組織

4、 供配電系統

5、 ups系統

6、 機房動力環境監控系統

7、 氣體滅火系統

8、 綜合佈線系統

9、 新風系統

10、 kvm精細化管理

11、 刀片伺服器

12、 虛擬化管理

13、 cio管理

綠色資料中心架構

概述 綠色資料中心(green data center)是指資料機房中的it系統、機械、照明和電氣等能取得最大化的能源效率和最小化的環境影響。

綠色資料中心是資料中心發展的必然。總的來說,我們可以從建築節能、運營管理、能源效率等方面來衡量乙個資料中心是否為「綠色」。綠色資料中心的「綠色」具體體現在整體的設計規劃以及機房空調、ups、伺服器等it裝置、管理軟體應用上,要具備節能環保、高可靠可用性和合理性。

機房建設是乙個系統工程,計算機技術的迅猛發展,促進了機房工程建設,對機房的安全性、可用性、靈活性、機架化、節能性等方面提出了更高的要求,綠色資料中心的架設,綜合體現在節能環保、高可靠可用性和合理性三個方面。

節能環保體現在環保材料的選擇、節能裝置的應用、it運維系統的優化以及避免資料中心過度的規劃。如ups效率的提高能有效降低對電力的需求,達到節能的目的。機房的密封、絕熱、配風、氣流組織這些方面如果設計合理將會降低空調的使用成本。

進一步考慮系統的可用性、可擴充套件性,各系統的均衡性,結構體系的標準化,以及智慧型人性化管理,能降低整個資料中心的成本(tco)。

在計算機機房工程中,包含的工程可以歸納為:土建工程、電氣工程、空調工程、消防工程和弱電工程,示意圖如下:

資料中心規劃設計節能措施

要做到技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量,選擇合適的地點進行機房建設是機房基礎建設的基本條件。作為未來機房的地點,須符合以下幾項條件:

·機房最好建在大樓的

二、三層。

·機房盡量避免設在建築物用水樓層的下方

·機房選在建築物的背陰面,以減少太陽光的輻射所產生的熱量

·排煙口設在機房的上方,排廢氣口設在機房的下方

·主機房區域的主體結構應採用大開間大跨度的拄網

節能一體化解決方案

包括電力系統節能分析、動力環境系統節能控制、it裝置的智慧型控制、it裝置新型的節能技術的應用、智慧型管理軟體的應用等。

1、增加虛擬伺服器的使用,便硬體在不增加能耗的情況下處理更多的工作量。

2、在伺服器不使用時將其自動轉換為節能狀態。

3、只在裝置需要時才開啟製冷。

4、利用液體冷卻裝置吸收的熱量發電並儲存起來以備後用。

5、利用熱工學和3d建模來優化資料中心製冷氣流。

6、電力系統的合理分配。

7、高可靠性新型技術的利用。

6種節能方案及效果

伺服器節能

目前,伺服器廠商面臨的問題是如何不斷的提高伺服器計算能力而減少伺服器的能耗。伺服器廠商和晶元巨頭們也開始進行大量的研究並開始執行一些新的技術以降低伺服器的能耗,主要有3個萬向:冷卻技術、晶元節能技術、軟體排程和管理技術。

cpu節能技術

cpu由大量的電晶體組成,電晶體的工作需要消耗功率;同乙個晶元上,對於同樣的操作,有功耗和發熱是正常的。例如,i386dx-20m的最大功耗在1.3w左右,奔騰-133是1lw左右,奔騰iii-1.

33g就需要33.9w左右,而奔騰4-1.3g則需要68.

8w,更高頻率的處理器最大功率甚至超過百瓦。功耗和發熱影響到cpu效能的進一步提公升,更多的創新型節能技術也由此應運而生。

綜上所訴節能的理念和方法很多,只要我們在設計時考慮合理化,追求科學節能理念,建立和諧的資料機房,相信會給你帶來不少的綠色驚喜!

基礎設施

機房環境的要求

機房工程是智慧型建築的一部分,也是建築安裝工程的乙個分支。因此既有建築安裝工程的一般性,也有其特性;即執行建築行業相關標準、規範,也有本行業獨有的標準、規範。機房工程是一門綜合性很強的科學技術和系統工程,涵蓋了電氣系統、空調及送排風系統、安防系統、機房綜合監控系統、綜合佈線系統、kvm切換系統、消防系統等。

它是乙個複雜的電子環境空間,需要有專業技術資質、專業設計、專業施工、專業檢測的機房工程公司完成。

現代it裝置中的元器件及積體電路極易受到溫濕度、塵埃、有害氣體、電磁、雷電等的干擾,為使其可靠執行,機房必須具備一定的環境條件,根據《電子資訊系統機房設計規範》(gb 50174-2008)的規定,機房環境應達到以下要求:

機房基礎裝修內容

·吊頂吊頂是裝飾工程的重要組成部分,吊頂材料應該不起塵、不吸塵,具有一定的吸音、防火、防水、防腐等效能,方便拆裝、自重輕,有一定的強度,並具良好的裝飾效果。

·抗靜電地板的鋪設

抗靜電地面是機房重要的防護措施,在一些裝置配置少的輔助機房或上走線的電信機房,可採用抗靜電塑料地面導靜電,而對於功能齊全的電子機房來說,選擇鋪設抗靜電地板無疑是一種防護手段。

·牆面及隔斷裝修

機房區隔牆耐火極限應滿足防火規範的要求,除鋼瓶間外,隔牆一般宜自重輕,有一定的可變性。牆、柱面應不起塵、防火、防水、易清潔、防靜電、美觀。

技術處理上,機房應該作好保溫隔熱、防塵、防潮、防靜電、防水、防鼠蟲措施,封堵機房與其他區域、其他樓層相通的孔洞,在使用或施工過程中新開的孔洞及時進行封堵,所有進機房的管、槽之間的空隙均採取密封措施。

機房承重加固與布局

機房內裝置密度較大,對建築樓板承重有特殊要求,在機房選址和設計時應該核實機房位置的建築承重;對於個別機房需考慮做樓板的承重加固,特別是ups及電池、精密空調等大型裝置,重量較大,應安裝裝置承重散力支架;機房布局時要重點考慮大型裝置的承重,盡量把重型裝置放置在機房的承重樑上。

根據機房建設相關標準《電子資訊系統機房設計規範》(gb 50174-2008)機房建築與結構應達到以下要求:

基礎設施節能措施

·材料的選擇

絕熱性好

·燈管選擇節能燈管。最好是在無人工作的情況下為關閉狀態為好。

·地板採用下送風的機房,如採用地板下佈線模式的,其地板下高度應在50-80cm,地板下低於40cm的。最好將電源及綜合佈線布在機櫃上方,實行上走線模式。

·其他保持機房的密閉性,窗戶要考慮做遮陽防護。

機房空調與機房空調節能措施

機房對機房空調的要求

機房是資料處理中心,安裝有大量的計算機、磁帶機、磁介質、交換機、路由器等對環境溫濕度、潔淨度要求較高的精密裝置,對機房環境有嚴格的要求,其中最重要的是機房溫度、濕度和潔淨度三個指標。

機房專用空調(精密空調)是為計算機機房(包括程式控制交換機房)專門設計的特殊空調機,精密空調系統的設計是為了進行精確的溫度和濕度控制,精密空調系統具有高可靠性,保證系統終年連續執行,並且具有可維修性、組裝靈活性和冗餘性,可以保證資料機房四季空調正常執行。

計算機機房專用空調在設計上與傳統的舒適性空調有著很大區別,二者為不同的目的而設計,無法互換使用。計算機機房內必須使用機房專用空調。

機房專用空調裝置型別

機房專用空調裝置製冷系統形式很多,可以根據工程專案的特點,選用不同的製冷系統。機房專用空調機組製冷系統主要冷卻形式有風冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統等。

能效評估

pue值可以從1.0到無限大,國際較先進的機房通常在1.5-2.0。

機房空調節能措施

1.機房專用空調裝置選型

在對自控新風冷氣機裝置進行選型過程中,機房的熱負荷和換氣次數是最為重要的引數依據,因為這兩項引數決定了機房的溫濕度能否得到恆定以及機房的潔淨度能否得到滿足。所以我們在機房專用空調裝置選型時先選定這兩項資料,然後再對選定的新風裝置型號進行其它次要資料項的驗證。根據機房熱負荷及換氣次數的計算,可以對機房專用空調裝置的裝置型號進行選定。

2.空調系統設計

一般空調系統設計時,係依「最大負荷再加上20-50%預留負載量」而設計;實際執行時,空調系統均並未達滿負載狀態,系統存有甚大的冗餘;因此空調系統需要:

將不必要的冗餘空調負載減供;

將無效使用的進行無效能減供;

有效使用大自然新風供冷的製冷能力。

3.機房空調的和諧製冷設定(13種手段)

(1)提高製冷系統溫度設定值。

為了最大限度的提高容量和優化效率,設定點不應低於維持裝置進氣溫度所需的數值。

(程式控制機房的溫度要求保持在15℃-25℃以內,程式控制交換機房的溫度設定為20℃,精度為1℃。在裝置對環境的要求範圍相對寬鬆的情況下,沒有根據環境溫度及裝置特點作出相應的調整,室內溫度一年四季保持恆溫恆濕狀態。這不僅是對電量的浪費,也是對技術優勢的浪費。

)(2)適當設定回風溫度值。

節能理論依據是,當程式控制機房需要降溫時,空調工作在製冷狀態,此時若將回風溫度值設高些(在滿足機房溫度要求的條件下),會使壓縮機執行時間縮短起到節能作用。同理,當程式控制機房需要公升溫時,空調工作在加熱狀態,此時若將回風溫度值設低些,會使加熱器執行時間縮短起到節能作用。

(3)改變空調7×24小時不間斷執行方式為間斷性的執行方式;

(4)通過現有機房新風換氣系統充分利用室外溫度來調節室內溫度(冬季);

(5)加強機房密封效能,夏季合理利用機房窗簾調溫(經驗資料顯示通常窗簾可以有10℃左右的調溫能力);

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