運(yùn)維管理|數(shù)據(jù)中心為什么那么耗電?

數(shù)據(jù)中心世界
想要精確統(tǒng)計(jì)機(jī)房設(shè)備用電,可以借助電力測(cè)量設(shè)備或管理軟體,就像是使用電力計(jì)量器、UPS或PDU,針對(duì)單臺(tái)設(shè)備,我們可以自行連接三相電表,并且由P=I×V公式來(lái)推估耗電功率,不過(guò)這樣只能測(cè)得瞬間的功耗,一旦設(shè)備的耗電量非固定值,就無(wú)法統(tǒng)計(jì)、分析或換算成用電度(千瓦×小時(shí)),而且操作和連接方式也較復(fù)雜。

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計(jì)算機(jī)房用電不用想都知道耗電率高,就按目前來(lái)說(shuō),我國(guó)大型數(shù)椐中心機(jī)房用電量比起先進(jìn)國(guó)家差距比較大的,機(jī)房用電分配是:IT占44%,制冷占38%以上(有甚至的高達(dá)50%),其余電源、照明占18%左右??梢钥闯鲋评浜碾娛怯绊慞UE值的關(guān)鍵,空調(diào)冷是機(jī)房的耗電元兇。

01

機(jī)房工作站、存儲(chǔ)等占地面積計(jì)算

機(jī)房面積計(jì)算公式:

A(主機(jī)房面積)=F單臺(tái)占用面積3.5~5.5㎡/臺(tái)(取中間值4.5)*N機(jī)柜總臺(tái)數(shù)

主機(jī)房面積=4.5(㎡/臺(tái))*30臺(tái)=135㎡

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UPS選型指標(biāo)

(1)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的用電量。例如機(jī)房計(jì)劃安裝30臺(tái)機(jī)柜,每個(gè)機(jī)柜按照3KW功耗計(jì)算,機(jī)房?jī)?nèi)機(jī)柜設(shè)備的耗電將在3KW*30臺(tái)=90KW。

(2)機(jī)房?jī)?nèi)其它設(shè)備(消防、監(jiān)控、應(yīng)急照明)監(jiān)控、應(yīng)急照明和消防設(shè)備耗電大約在8000W左右。不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計(jì)算:

E≥1.2P

式中

E——不間斷電源系統(tǒng)的基本容量(不包含冗余不間斷電源設(shè)備)

P——電子信息設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷[(KW/KVA)]

P=1)+2)=90KW+8KW=98KW

E≥1.2P

E≥1.2*98 KW

E≥110.4KVA

考慮UPS運(yùn)行在60%和70%之間是最佳狀態(tài),建議在上面的計(jì)算結(jié)果除以0.7進(jìn)行再一次放大。

110.4KVA/0.6≈184KVA。根據(jù)機(jī)型手冊(cè)選擇靠近功率的機(jī)型,因此選擇200KVA的UPS。為了電源端的安全可靠性,建議采用UPS機(jī)器配置1+1冗余方案,因此需要兩臺(tái)200KVA的UPS。

所以在選型上:選擇兩臺(tái)200KVA UPS做1+1并機(jī)。

3

3、空調(diào)選型指標(biāo)

經(jīng)驗(yàn)采用“功率及面積法”計(jì)算機(jī)房冷負(fù)荷。

Qt=Q1+Q2

其中,Qt總制冷量(KW)

Q1室內(nèi)設(shè)備負(fù)荷=UPS功耗×0.8

Q2環(huán)境冷負(fù)荷=0.12~0.18KW/㎡×機(jī)房面積

因此,得出機(jī)房的制冷量為:

Q1室內(nèi)設(shè)備負(fù)荷=200KVA*0.8=160KW

Q2環(huán)境冷負(fù)荷=0.15KW/㎡*251㎡=37.5KW

Qt=Q1+Q2=160KW+37.5KW=197.5KW

所以:機(jī)房?jī)?nèi)所需制冷量197.5KW,建議在制冷量上做40%冗余。采用320KW的制冷空調(diào)(制冷功率80KW空調(diào)4臺(tái))

4

機(jī)房總用電量

實(shí)際總用電量=UPS用電功率+空調(diào)用電功率+照明+其他

UPS設(shè)備耗電:200KVA=200KW

精密空調(diào)耗電:制冷量/2.5=320KW/2.5=128KW

照明:P(每平米的照明功率)*S(機(jī)房面積)

20W*251平米=5KW其他設(shè)備:10KW

實(shí)際總用電量=(200KW)+(128KW)+5KW+10KW=343KW

機(jī)房建設(shè)時(shí)要考慮余量一般為25%,實(shí)際配電總功率450KW

5

機(jī)房整體面積

(1)機(jī)房工作站、存儲(chǔ)等占地面積135.5㎡

(2)UPS、配電及電池占地面積

UPS系統(tǒng)延時(shí)單臺(tái)30分鐘需選用12V-200AH電池32節(jié),兩臺(tái)需要64節(jié)。

以上合計(jì)28㎡此數(shù)據(jù)為設(shè)備實(shí)際占地,無(wú)維修空間,維修空間的面積為設(shè)備實(shí)際占地面積的2-3倍倍。所以UPS、配電及電池占地面積約70㎡。

(3)空調(diào)占地面積空調(diào)選用4臺(tái)空調(diào),單臺(tái)空調(diào)占地面積為2.1㎡,空調(diào)為全正面維護(hù),實(shí)際占地為空調(diào)本身的一倍就可以約為4㎡。4臺(tái)空調(diào)共16㎡。

(4)機(jī)房總面積機(jī)房工作站、存儲(chǔ)等占地面積135㎡+UPS、配電及電池占地面積70㎡+空調(diào)占地面積16㎡=221㎡

消防占地面積為機(jī)房面積:30㎡

機(jī)房總面積約為:251㎡

如何做好機(jī)房用電量檢測(cè)

要做到用電的節(jié)能首先要做好機(jī)房用電的檢測(cè),精確掌握機(jī)房用電是節(jié)能省電的第一步。大多數(shù)的移動(dòng)基站均采用無(wú)人值守,但這些通信機(jī)房里的各種電子設(shè)備,是需要在一定的溫度環(huán)境下(機(jī)房環(huán)境國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174-93規(guī)定長(zhǎng)年機(jī)房溫度為18℃~28℃),才能長(zhǎng)期正常地運(yùn)行,為了達(dá)到機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境溫度,每個(gè)通信機(jī)房均配備了兩臺(tái)左右的空調(diào),而這些空調(diào)長(zhǎng)年處于開(kāi)機(jī)狀態(tài),那么對(duì)機(jī)房的用電量就是很大的一塊消耗。

想要精確統(tǒng)計(jì)機(jī)房設(shè)備用電,可以借助電力測(cè)量設(shè)備或管理軟體,就像是使用電力計(jì)量器、UPS或PDU,針對(duì)單臺(tái)設(shè)備,我們可以自行連接三相電表,并且由P=I×V公式來(lái)推估耗電功率,不過(guò)這樣只能測(cè)得瞬間的功耗,一旦設(shè)備的耗電量非固定值,就無(wú)法統(tǒng)計(jì)、分析或換算成用電度(千瓦×小時(shí)),而且操作和連接方式也較復(fù)雜。

要注意的是,與設(shè)備耗電功率有關(guān)的數(shù)字有有效功率(瓦特,)和總消耗功率(伏特安培,),通常我們指的耗電量,或是臺(tái)電計(jì)算電費(fèi)時(shí)用的指標(biāo),都是使用有效功率,而變電站統(tǒng)計(jì)的用電度數(shù)(千瓦小時(shí),),也是利用有效功率計(jì)算出來(lái)的,因此可以直接換算成電費(fèi)。

不過(guò)根據(jù)這款設(shè)備說(shuō)明書(shū)中提供的數(shù)據(jù),用電度數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,與實(shí)際電費(fèi)的誤差約在0.5%到2%之間,然而,這樣的檢測(cè)方式只適用於一臺(tái)臺(tái)設(shè)備去檢測(cè),也無(wú)法搭配集中管理軟體來(lái)分析、統(tǒng)計(jì),因此如果想要同時(shí)得知多臺(tái)機(jī)器的耗電,還是必須透過(guò)專門(mén)的電源管理設(shè)備來(lái)統(tǒng)計(jì),像是不斷電系統(tǒng)(UPS)或PDU電力分配器。

小結(jié):

利用或設(shè)備較能全面掌握機(jī)房設(shè)備用電情形,管理也容易,但需付出的一次性成本偏高,通常都在數(shù)十萬(wàn)元以上,較適合大型機(jī)房或設(shè)備較多的環(huán)境,而針對(duì)單一產(chǎn)品設(shè)計(jì)的電力測(cè)量計(jì),售價(jià)僅數(shù)千元,如果需要監(jiān)控的設(shè)備較少,則可以使用這種類型的產(chǎn)品,再用人工的方式記錄數(shù)值。

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