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数据中心节能降耗是一种责任

  

  多年来,由于增加服务器的密度并减少其体积的大小,服务器的密度变得越来越高,另外随着虚拟化、云计算等应用技术的广泛应用,数据中心正日益产生更多的热量。因此,每平方英尺产生热量的瓦数正在不断上升,这种功率密度的增加严重威胁着数据中心的稳定运行。

 

  与此同时,由于目前经济不景气,数据中心经理不得不在有限的资金预算条件下满足苛刻的业务需求。他们一直在千方百计的削减运营成本,目前数据中心运营成本中增长最快,所占份额最大的部分是能源成本,而然这些能源中的大部分被服务器和冷却系统所消耗。

 

  在解决高热密度与再投资之间,如何寻求平衡点?


数据中心散热严重威胁其稳定运行

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  目前大多数高效的节能技术都需要相当可观的前期投资,并且在数年后才会带来回报。然而人们却忽视了一些几乎不需要什么成本的技术,原因在于这些技术看起来不切实际,或是过于极。这些匪夷所思的方法却被证实十分有效。关键还在于这些技术的价值在于它们并不互相排斥:你可以同时使用多种方法来实现你的短期目标和长期目标。你可以先采用最简单的办法提高数据中心的温度设置,然后再根据节约情况评估一下剩余的其它节能方法……

降低能耗”之:“0”成本投入  

总有一些方法是“0”成本投入

 

调高温度设置。你在今天下午就可以使用这种最简单的节能方法:调高数据中心恒温器的温度设定值。传统观念认为数据中心温度应当设定在华氏68度以下。通常人们认为,这种温度设置能够延长设备的使用寿命,万一冷却系统失灵,管理员也可以获得更多的反应时间。

但是经验告诉我们,服务器组件如果发生故障,尤其是硬盘发生故障将会导致运行温度上升。但是近些年来,IT经济已经跨越了一个重要阈值:服务器运营成本通常会超过购置成本。这使得削减运营成本的优先权要高于硬件保护。

谷歌的BillWeihl介绍了谷歌提高数据中心温度设置的经验。他称,华氏80度是新的安全设置温度。而微软则称他们可以把温度设置的更高,们用免费的外部空气进行冷却,服务器进风口的温度为华氏95度。

 

·需要注意的是,随着设定温度的提高,会出现一个收益递减点,因为服务器风扇转速的增加将导致能源消耗增长。

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   关闭不使用的服务器,你将获得最低的能源消耗值0。事实证明,当应用受到使用人数限制影响时,只要能够向用户发出“我们正在启动更多的服务器以提高你的申请速度”这一信息,用户是愿意进行等待的。”

   使用免费的外部空气进行冷却。较高的数据中心温度设置将为你使用第二种节能方法做好准备,即所谓的免费空气冷却。这将方法将温度较低的外部空气作为冷却空气来源,不再需要昂贵的冷却器。”

  用数据中心冷却后产生的热空气为办公室供暖。你可以通过用数据中心冷却后产生的热空气为办公室供暖的办法将节能效果提高一倍。同样,你也可以使用办公室里温度相对低的空气为数据中心降温。数据中心热量循环再生。

降低能耗”之:有效的投资,短周期回报  

传统的IT资本支出回报率相比,回报周期更短

 

为频繁读取的数据集配置SSD(固态硬盘)。数据中心可以将一些应用存储在SSD上,如果配置合理,SSD可大幅降低磁盘阵列的能源和冷却成本,大约可以减少50%的电力消耗。

在数据中心使用直流电。是的,重新使用直流电。道理很简单:服务器在内部使用的是直流电,这样可能消除为服务器供电时将交流电转换为直流电这一环节,实现迅速节能。

将热量排入地下或者大海。如果将管道埋至地表深处,吸收了服务器热量的冷却水将在地下进行循环,这样冷却水的热量就被周围温度较低的土壤所吸收。海水冷却系统与地温冷却系统相似。

 

·使用最后两种方法时,第一你需要分析一下数据中心周边土地的散热能力,地下含水层是否能够提高散热能力。第二,需要有充足的水源,如位于美国与加拿大边境的五大湖可以作为冷却水源。

 


  经过实践对精密空调制冷有了很多的改进措施。空调技术改进的方法一般有提高压缩机效率、改善冷凝效果、提高空调制冷循环工况、使用变频技术、改善气流组织等,应该根据目前使用系统的结症所在,进行针对性改造。

  调查显示:空调的能耗已经占到了机房电能消耗的近40%,这意味着,数据中心制冷系统有着很大的节能降耗的空间。在目前己经使用的空调系统中,早期的产品在先进性方面相较新产品会有明显不足,通过技术改造,可以提升性能。

  使用高能效比的压缩机

  空调压缩机的性能决定了节能空调的能效比。能效比是空调制冷量与制冷功率的比值。空调能效比共分为5级,1级最节能,5级最耗能。业内专家建议,选择节能空调时首先考虑能效比。

  小贴士:空调压缩机带变频技术的节能效果比较好,选择节能空调时应该尽量选用变频的。变频空调压缩机电机转速可变,避免压缩机的频繁启动,与定速空调相比节电30%。

 
 
  利用乙二醇溶液作载冷剂给内区供冷

   全空气系统中,可以将室外冷空气作为冷源,用乙二醇溶液作载冷剂将室外的自然冷源引入室内给内区供冷。只需在室外装设一台板式换热器,运行时,冷水机组关闭,只开启风机和空调机组就能够引入天然冷源给内区供冷,节约了电能,减少了运行费用。

  小贴士:在利用室外冷量给内区供冷的过程中,冷空气要与乙二醇进行热交换,乙二醇再与混合空气进行热交换,此过程冷量损失较大,换热效率不高,一般低于60%

节能降耗之:水冷背板

 

水冷背板可以进行废热的回收、蓄冷、自然冷却,这个技术或者产品在解决数据中心设备散热和空调功耗的问题上据对是一个高效的绿色节能的手段!完全能够带走15千瓦到25千瓦的散热量。详细

节能降耗之:气流组织

 

在数据中心里,通道遏制系统、机架遏制系统都是可行的气流控制策略,但是这些方法也有弊端,如可用的地面空间、热通道温度、吊顶的设计等不同设计方法也提高了数据中心管理的复杂性。详细

节能降耗之:封闭式水冷机柜

 

高热密度封闭机柜采用柜内直接制冷的方式,机柜内设备运行发出的热量通过机柜内空气循环,经机柜内热交换器,通过水冷循环回路,传递到机柜外的冷冻水系统或机房空调系统中。详细

数据中心降耗热点搜罗

  随着提高制冷效率的压力不断增大,水冷方法再次复苏。水冷有两个好处。它将冷却剂直接引入热源;它每个单元的热量转换能力是空气冷却方法的3500倍之多。配置使用那些针对解决本地散热点的紧凑模块化系统,IT经理可以增加更多的计算能力,但是不增加任何热量【详细

第1种:芯片制冷

 

芯片直接制冷,将冷媒(如制冷剂、制冷液、二氧化碳等)送到发热的芯片上,直接吸收芯片发出的热量。由于直接对芯片制冷,制冷效率高,系统制冷容量大,可充分满足高性能计算机的高密度散热要求。

第2种:液体浸泡

 

Green Revolution公司的浸没冷却系统是将服务器浸没在类似于矿物油的制冷剂中。该装置的冷却舱可以省却传统制冷设备对CRAC单元和冷水机组的需求,并能使用户对其高密度服务器进行冷却。该解决方案能节省50%的能耗成本,而初期投资的回报周期在1—3年之间.

数据中心制冷之液体回归

第3种:水冷技术


液体冷却技术的本质归结为两个方面:其一,液体在设备中的应用,但是水作为导体绝不会和设备芯片直接接触。因此,水在未来数据中心里只能作为疏散热量的传输介质。另外,在一个设计恰当的系统中,液体是不应该有接触到IT设备的机会的,因此所有的危险是很容易被避免的。

编辑点评:芯片级制冷系统较复杂、管理维护复杂,应用较少。

编辑点评:这种方法完全颠覆了传统的数据中心设计,在成本和与兼容性方面值得商榷。

编辑点评:由于水的特性,利用水进行冷却时必须利用高科技管道系统与设备严格分离。

数据中心节能降耗是一种责任

数据中心节能降耗是一种责任

为了降低成本、减少经营风险,有84%的技术组织计划在未来的12个月内实施数据中心改造(DCT)项目。今天的CIO们在控制成本和快速获得技术投资的回报方面面临比以往更多的挑战。

 

提供更好的散热资源,优化计算工作负荷配置,回收受限制的数据中心中的功率容量,都可以以更好地解决能耗问题。我们还可以从数据中心环境、IT系统以及节能技术等方面进行创新。

 

可是,数据中心节能降耗工作是一场持久战,也是一种责任。我们要的不仅仅是超低的PUE,我们要对环境负起实质性的责任,在节约能耗的同时减少碳排放量才是终极目标。