大型数据中心空调制冷系统的节能技术研究论文_鞠厚龙

大型数据中心空调制冷系统的节能技术研究论文_鞠厚龙

冰轮环境技术股份有限公司 山东烟台 264000

摘要:随着各领域的不断进步,大型数据中心空调制冷系统作为规模较大的控制系统,在当前的发展趋势下,需要从系统的耗能问题入手进行技术改革,而节能技术的应用便是有利的途径。

关键词:大型数据;中心空调制冷系统;节能技术

引言

大型数据中心通常采用多台冷水机组并联运行的方式作为空调制冷系统,多台冷水机组通过两种方式与附属的设备进行连接。根据大型数据中心的特点,从理论上对两种不同的连接方式进行了可用度等多方面因素的角度上,对大型数据中心空调制冷系统技术进行了研究。

1大型数据中心空调制冷系统的特点

大型数据中心的占地面积在几万平方米上下,所以需要安装多台冷水机组,以便能够提供足够的冷量,使设备产生的热能及时的散发。空调制冷系统具备可用度,因为其是大型数据中心核心设备能够安全运行的保障。IT设备与制冷设备是大型数据中心能耗的两大主要部分,制冷系统作为能耗的主要原因,在大型数据中心节能规划中是重点。为了降低能源消耗,应提高维护性与可管理性。对设备的维护可分为维修与维保,使维修变得简单,提升可用度,延长设备的使用寿命。较高的可管理性时,能够及时的了解设备的状况,能够快速地排除设备故障,高可管理性是大型数据中心必不可少的性能。

2两种连接方式的特点

(1)采用多冷源并联方式的系统,其每一台冷水机组必须要在同等的位置上,并且能够单独的进行暂停与开启的操作,同其他的制冷系统不存在互相影响的关系。当某一套制冷系统出现故障问题导致停机时,只需要启动处于冗余的那套系统即可保证IT设备对制冷系统的要求。(2)采用设备群组方式的系统,是一种由不同的逻辑设备串联在一起,在逻辑上表现为一套制冷系统的冷源系统。实际上,一套逻辑设备只是有一组设备所组成的,特点是其具有一台能力更强以及可用度更高的逻辑设备的表现。设备群主要由冷水机组群等组成,并将各种设备群串联在一起,在工作过程中,一个设备群出现故障问题,那么整个系统就会出现故障。从系统的布局上看,多冷源采用并联的连接方式,其最主要的特点是每套独立的系统都有着自己独立的水管路,水管路的数量非常多。设备群组进行串联的连接方式,其最主要的特点是只有一套水管路,在结构上要更加的整齐划一。选用设备群组串联的连接方式时,水管路的管径需要增大,以便于能够降低水管路的阻力,从而使得对制冷系统水管路大流量的要求得到满足。

3可用度分析

数据中心的主要应用目标是用于对组织运作的数据进行处理。这样的系统可以从软件企业购入,也可以由组织内部进行独立开发。一般情况下通用的系统包括了企业资源计划和客户关系管理系统。整个数据中心的服务倾向综合性服务。这样的系统一般由多个主机构成,各个主机的运行都是独立的,掌管单一的节点,包括数据库、应用服务器、文件服务器、中间件等等。此外数据中心也经常用于对非工作站点完成备份。这些备份通常与备份磁带共同使用。将本地服务器信息录入磁带。除此之外磁带的存放也易受环境的影响。规模较大的公司,可能会将备份的系统信息传递到非工作空间。并且借助数据中心完成回投。备份在经过加密之后,可以通过互联网被发送到另一个数据中心当中,得到妥善保存。为了达成受影响后恢复的目标,许多硬件供应商都提供了新的解决方案,以保证短时间内的可操作性。包括思科系统,美国太阳微系统公司的Sun微系统,IBM和惠普公司共同开发的系统,都是创新性的解决方案。在实际的系统应用过程中,因为可用度关乎空调系统的质量,因此冷却水泵、冷却塔及冷水机组的可用度等,都关系到厂家。在自然冷却的情况下,设备的群组串联方式相对来说有更强的可用性。

4可维护性比较

系统可维护性是系统的主要优势体现,随着人力成本价值愈发明确的体现,如何保证系统设计更加合理,确保维护更加方便,这十分重要。为了对人力与维护成本进行控制,以确保系统的稳定运行,系统的性价比控制十分重要。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆鉴于机房内的系统构成愈发复杂,管理任务也会更重。所以在设计过程当中,必须要建立起更加全面的机房监管系统。所选用的设备应当具备可管理型与智能化特征,同时要利用先进的管理监控系统设备与程序去实现集中性管理,对于系统的故障要尽快进行确认,以保证系统的整体性能,同时确保系统运行更加稳定。要对机房的管理人员维护工作进行简化。为满足实际使用需求,数据安全性与系统的稳定性要得到提升,为确保管理便利,应采取模块式架构,进而更快完成系统体系的建立。为迅速适应技术更新与系统运行需求,必须要做好系统的升级和管理,并且要对于系统的故障等级进行评定,根据故障的不同级别去选择处理方式。

5可管理性与节能性的比较

可管理型的衡量应首先从冷热通道的控制去分析,因许多用户会使用塑料板去隔离冷热空气,进而确保冷却的效率得到提升。冷热通道控制这一手段的应用能够确保数据中心的冷却效率有百分之十五左右的提升。实际转换成电力消耗的数值,在服务器数量五百,每度电费五毛的前提下,每年约省电费的数额为七万两千元。但是依照当前的运行成本及系统概况来看,因涉及许多环节的操作,所以这样的处理需要面对较大风险。近年来随着冷水机组制冷效率的不断提升,制冷过程当中水泵的耗能占比也更高,甚至能够达到整个系统能耗的百分之十五到百分之三十五,在设备群组模式下,调节水流量与扬程的方式更多,能够达成多台水泵的同步变频,并且对变频水泵的台数进行控制。在多冷源并联模式下是无法对台数进行控制的,所以设备群组方式的优势更为明确。

结语

大型数据中心的设备数量众多,并且能源消耗巨大,需要通过打胎大型冷水机连续不间断的制冷来满足正常工作的需求。通过,对两种不同连接方式的研究与比较,设备群组串联连接方式在可用度以及可维护性上要略胜一筹,更加的契合大型数据中心对制冷系统的要求,同时还便于多种节能措施的实施。总而言之,设备群组串联连接的方式,不管是在现在还是在未来,都有着更好的发展前景。

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论文作者:鞠厚龙

论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期

论文发表时间:2020/2/3

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