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从优化冷却气流入手 四步降低数据中心能耗

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虽然服务器的购买成本逐步下降,但对所有的总成本来说,包括房屋,电能和冷却等方面从2000年开始总成本增长了五倍。至少,专业的电脑室冷却的全面检查应涉及以下三个方面:IT设备的进气热点; 旁路气流百分比和冷却容量因素(CCF),或边际安装制冷量与负荷之间的关系。

来源:比特网 2009年12月8日

关键字: 数据中心 服务器

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  虽然服务器的购买成本逐步下降,但对所有的总成本来说,包括房屋,电能和冷却等方面从2000年开始总成本增长了五倍。然而,从Uptime Institute的研究显示,由于气流损失也被称为“搭桥气流”"bypass airflow.",机房里60%的冷却被浪费掉了。

  结果是:由于效率低下造成的容量过剩和低效的空调气流管理,造成了更多资金的投入,而很多是不必要的投入。

  但好消息是,优化气流是降低运营成本,延缓资本支出最好的方法。此外,当您更有效的管理气流时,你可以增加服务器密度,而无需添加新的制冷基础设施。

  要优化现有的机房的基础设施,需要考虑以下的步骤来解决气流效率问题:

  1. 给机房的冷却效率做一个全面检查

  如果你的数据中心还没有一个监控记录文本,如公用事业,设备入口温度,UPS负载,冗余冷却能力和实际功率的计算-这时给电脑室的气流效率做一个全面的检查可能是一个适当的开始。

  有许多可用的诊断评估的范围,大多数将确定能源效率,并提供有针对性的补救策略。 如果持续进行下去,该计划可以迅速节省您的运营成本,在几个月内就可以获得回报,并允许持续增加服务器密度。

  至少,专业的电脑室冷却的全面检查应涉及以下三个方面:IT设备的进气热点; 旁路气流百分比和冷却容量因素(CCF),或边际安装制冷量与负荷之间的关系。

  要弄清这些,工程师需要做到以下几点:

  *计算和测量地板开口。

  *测量进气柜的温度。

  *测量任何确定热点的相对湿度。

  *冷却机组额定冷却容量。

  *冷却装置额定气流。

  *计算设备千瓦电力负荷。

  *确定潜在冷却的存在以及和它相关的潜在制冷罚款。

  *检查所有返回空气温度和相对湿度。

  案例分析:一个拥有6996平方英尺的数据中心的公司,通过测量旁路气流和热点做了一个制冷效率检查。通过收集的数据来计算CCF,并与关键负载进行比较。

  通过实施补救策略,删除了热点,并提高了60%的旁路气流,这意味着设备的可靠性将会提高。另外,由于气流管理的改进,公司能够把两个冷却组件装进一个非活动模型,每年降低的电力消耗是27024美元。 在第二和第三月之间,就获得了回报。

  2. 把机房封闭起来,并升高地板的高度

  根据你的数据中心所检查出的数据,机房需要做的调整可能会是:

  *封闭围墙的开口,尤其是通过围墙的电缆桥架和管道。 此外,检查周围地区,以确保冷气不通过外墙逃到邻近的楼层。 检查所有的开口,包括通过门口和电梯的漏气口;装卸停靠门;窗户;电缆穿过的墙壁的开口;围墙上的洞。需要密封的最常见的开口是线缆开口。 其他应该密封的开口是在配电设备组件下的一些小孔。

  相关案例:在一个金融案例中,它的数据中心占地10,000平方英尺,这个数据中心安装400个特殊垫圈来保持室内的冷空气,在前两个月,就获得了回报。每年OpEX能量节省是50896美元。容量也提高了,这样在每年的运营成本中,它减少了18%的计算空间空调组件。随着收复制冷容量,数据中心经理可以增加服务器密度,而不会带来额外的冷却装置成本。

  3. 提高地板以上气流管理

  根据您的数据中心的独特条件,补救措施可能包括安装内部空盘,垂直板;水平分区;冷通道控制,以及封闭热的过道。

  安装在未使用的机架组件中的空盘可以阻止服务器的热废气循环,由于设备负荷密度不断增加,热气体通过开放空间进入冷通道,同时也绕着机架底部运行,跨过机架顶部运行,这些都是非常重要的。安装空盘有助于确保机架上的电脑设备进气的温度低于80.6华氏温度,特别是机架顶部。

  案例分析:两个金融行业案例,一个是高密度设施,另一个是低密度的设施,都演示了安装空盘的结果。通过允许数据中心管理人员提高电脑室的温度,利用增加的冷却装置容量达到节省成本的目的。 这样不但降低了经营成本同时也推迟冷却资本支出。 此外,计算确定的简单回报可以数月内就获得预期的回报。

  对于高密度设备(一个房间里有400个机柜,占地10000平方英尺),每年的总成本节余十三万三千七百九十五美元,在第二个月就能有回报了。 由于29.5%的CRAC组件被放置在不活动备用区域,每年的运营和维护费用就减少了29%. 随着收复冷却容量,数据中心经理可以提高服务器的密度并延缓资金成本的支出,同时降低运营成本。

  较低的密度设施,12个水冷CRAC组件和750马力的风扇电机,每年的总成本节约是三万零五百九十四美元,第四个月就能看到回报了。 这表明,在每年的运营和制冷设备维修费用减少了15%.

  4. 调整机房

  建议在安装密封技术后,重新检查所有的热负荷和冷却装置的设置是很重要的,以确保你所利用了所有的效率。

  机房也应进行评估,以提高设备的可靠性,并进一步降低运营成本。 这需要由一名工程师在现场打开设备,并详细进行性能测试。 工程师应该:

  *确定增加所有的PDU或远程电源板(RPP)输出或总的UPS系统输出的热负荷。

  *通过检查温度和相对湿度的设定点和敏感性,评估地板的降温设备的配置。他们设置的是否正确,和整个房间是否一致

  *检查校准空中传感器的精确度。 一个关键因素是要确保用来监测的设备的精确度是适当的。

  *检查每个冷却装置,以核实是否提供其额定制冷量。 当气流体积和温度斗下降时,需要加以衡量,以确定交付的冷却容量。

  *确定业务所需冷却的热负荷数据组件和冷却容量的信息。在每个房间都应该有多余的冷却容量。

  *确定穿孔地砖合适的数量和位置。 在冷通道内仔细监测IT设备进气温度,调整安排。

  *用红外摄像机确定气流流动规律和设备的性能问题以及改进的办法。

  能耗下降意味着成本下降。 专用电脑室补救战略提供接近即时的能源节省策略,从而使人们有可能增加服务器服务,而无需增加冷却设施。 密封的技术以及温度和环境监控方面的投资都是可行的,而且所花费的钱和时间在能源大量节省的条件下都会抵消,并获得结余。

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