什么樣的數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)才能讓效率與效益齊飛？

什么樣的數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)才能讓效率與效益齊飛?

在近日舉行的首期“V-LoGeek維極百課”--維諦技術(shù)(Vertiv)2020線上研討會(huì)上，維諦技術(shù)(Vertiv)中國區(qū)熱管理解決方案部總經(jīng)理嚴(yán)瀚，在線深入探討了數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)的那些事兒。

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作為數(shù)據(jù)中心的核心建設(shè)環(huán)節(jié)，制冷系統(tǒng)關(guān)乎其能否實(shí)現(xiàn)安全和高效運(yùn)行，然而實(shí)際應(yīng)用與規(guī)劃之間往往存在著巨大差異。

對(duì)此，嚴(yán)瀚從效率和效益兩個(gè)關(guān)鍵維度，對(duì)數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)進(jìn)行了詳盡的解讀。

影響制冷架構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素

投資建設(shè)一個(gè)數(shù)據(jù)中心，需要花費(fèi)用戶大量的人力、物力及財(cái)力。從這個(gè)角度來說，數(shù)據(jù)中心能否實(shí)現(xiàn)盈利，是用戶最為關(guān)心的問題之一。

根據(jù)第三方機(jī)構(gòu)的調(diào)查，2017年中國數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了946億元人民幣，消耗電能1221億千瓦時(shí)，平均每賺一塊錢需要消耗1.291千瓦時(shí)的電能，這個(gè)電能指標(biāo)相當(dāng)高，而在2018年依然沒有大的改善。

造成這種情況的原因主要來自云計(jì)算競(jìng)爭(zhēng)的加劇、人工服務(wù)成本上升、能效未有大幅提升三方面的因素。

更重要的是，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心的能效并沒有想象中那么大的提升，這是因?yàn)槠渲评浼軜?gòu)并沒有很大的改觀，這就需要進(jìn)一步研究制冷架構(gòu)如何優(yōu)化才能夠幫助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)更多的利潤(rùn)。

通過對(duì)數(shù)據(jù)中心選址、整體運(yùn)營(yíng)成本、數(shù)據(jù)中心利潤(rùn)、IT負(fù)載等內(nèi)容的深入分析，維諦技術(shù)(Vertiv)認(rèn)為，水電網(wǎng)等資源的價(jià)格、運(yùn)維結(jié)構(gòu)、PUE、IT上架率、出租方案是影響數(shù)據(jù)中心盈利的五大要素。

在此基礎(chǔ)上，選擇不同的制冷架構(gòu)，不僅會(huì)帶來不同的PUE水平，而且還會(huì)對(duì)IT負(fù)載率的匹配能力及運(yùn)維和人工成本帶來影響。

那么，數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)到底是一個(gè)什么概念，又該怎樣規(guī)劃設(shè)計(jì)呢?

數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)指的是通過一定的制冷方式及溫濕度設(shè)計(jì)，使得整個(gè)數(shù)據(jù)中心形成合理的室內(nèi)、室外溫度、濕度及熱量傳輸介質(zhì)流量、壓力動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)的模型。

而構(gòu)建一個(gè)完善的數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)，則取決于動(dòng)態(tài)平衡、調(diào)節(jié)能力、傳輸循環(huán)及控制邏輯四個(gè)方面的因素。

制冷架構(gòu)節(jié)能的“黃金法則”

數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)平衡，需要全局考慮架構(gòu)因素互相制約，而且任何一個(gè)環(huán)節(jié)的破壞，都會(huì)造成整個(gè)系統(tǒng)安全的損失，這就需要對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡有更全面的了解和安全的考量。

制冷架構(gòu)為IT服務(wù)，而調(diào)節(jié)能力則決定了系統(tǒng)的能效，很多數(shù)據(jù)中心在初期都是處于低負(fù)載的狀態(tài)，因此如何滿足逐步發(fā)展的需求，調(diào)節(jié)能力顯得至關(guān)重要。

同時(shí)，無論風(fēng)冷系統(tǒng)還是水冷系統(tǒng)，都會(huì)面臨流體粘性摩擦帶來的阻力，這是傳輸過程中最為核心的問題。

隨著使用年限的增長(zhǎng)，水系統(tǒng)不可避免的會(huì)由于臟堵帶來效率的下降和水阻力的改變從而效率逐年下降。即使自然冷源傳輸，由于在設(shè)計(jì)上采取逐時(shí)統(tǒng)計(jì)自然冷效果，節(jié)能時(shí)間在理論和實(shí)際之間也存在較大的差異。

此外，在控制邏輯方面需要注意避免無法落地的控制，即使現(xiàn)在流行的全自動(dòng)運(yùn)維，在集中式水冷系統(tǒng)上也面臨著不可克服的問題，比如系統(tǒng)架構(gòu)復(fù)雜、成本高昂、多變量互相影響等等。

基于對(duì)數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)設(shè)計(jì)因素的全面分析，維諦技術(shù)(Vertiv)總結(jié)出了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)提升的“十二大技能”：

無論什么樣的數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)，其中最重要的前提是能夠?qū)崿F(xiàn)可落地;除此之外，還要考慮優(yōu)先滿足業(yè)務(wù)需求、具備可靠的運(yùn)行邏輯、保證投資與建設(shè)速度相匹配、全時(shí)自然冷連續(xù)利用、模塊化滿足快速建設(shè)、預(yù)制化與建筑相配合、架構(gòu)與熱密度相匹配、減少對(duì)人員干預(yù)需求、系統(tǒng)智能化自動(dòng)控制、制冷架構(gòu)可持續(xù)成長(zhǎng)、架構(gòu)與資源匹配。

可以說，掌握了上述構(gòu)建數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)這“十二大技能”，數(shù)據(jù)中心的安全和盈利能力就會(huì)成倍性提高。

最后，嚴(yán)瀚總結(jié)提出了數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)節(jié)能需要遵循的三大黃金法則，即采用適合的架構(gòu)適應(yīng)不同客戶的需求;以數(shù)據(jù)中心整體TCO最優(yōu)為目標(biāo);保持每個(gè)機(jī)房實(shí)時(shí)效率始終最高。事實(shí)上，這也正是數(shù)據(jù)中心制冷架構(gòu)節(jié)能的真諦所在。

在首期“V-LoGeek維極百課”—維諦技術(shù)(Vertiv)2020線上研討會(huì)上，維諦技術(shù)(Vertiv)在無水極致節(jié)能&全時(shí)自然冷、預(yù)制化空調(diào)系統(tǒng)、高效風(fēng)機(jī)送風(fēng)等產(chǎn)品領(lǐng)域推出的創(chuàng)新成果也得到了全面展示.

其中包括Vertiv Liebert® PEX4S全變頻氟泵方案、Liebert®EFC高效間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)、Liebert®DSE氟泵一體化自然冷卻系統(tǒng)以及AHU新風(fēng)一體化風(fēng)墻系統(tǒng)等適應(yīng)不同地域、不同需求的全新產(chǎn)品方案.同時(shí),也分享了維諦服務(wù)全球客戶業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)的經(jīng)典案例。

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