浅谈机房PUE值.pdfVIP

201 1年现代数据中心基础设施建设技术年会论文集 浅谈机房PUE值 北京直真视通科技有限公司陈志宇 据中心电力使用效率的衡量指标．PUE值是指数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比． pLrE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。 随着电子信息系统机房IT设备功率密度的高度集成化，负载设备散热及机房散热量日渐趋高 的现象受到了各界的广泛关注。而根据研究显示，I吖电信目前相关的碳排放已经成为最大的温室气 体排放源之一，由此一年产生的碳排放为8．6亿吨，且该领域的排放势头还在随着全球对计算、数 据存储和通信技术需求的增长快速上升。即使人们大力提高设备、机房结构等装置和数据中心的能 效，到2020年，全球IT相关碳排放也将达到15．4亿吨。所以越来越多的人开始关注绿色机房的建 设。 目前，PUE(PowerEffectiveness，电源使用效率)值已经成为国际上比较通行的数据中 Usage 心电力使用效率的衡量指标。PUE值是指数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源之比。PUE 值越接近于l，表示一个数据中心的绿色化程度越高。当前，国外先进的数据中心机房PUE值通常 小于2，而我国的大多数数据中心的PUE值在23之间。所以国内机房内芯片级主设备lW的功 W的功耗只会导致总体耗电量为 耗会导致总体耗电量达到2～3w，而国外机房内芯片级主设备l 2W以下。 机房建设前期的设计和规划就把节能、环保考虑进去，并在设计和规划的过程中达到机房的使 用要求的前提下，把机房的PUE值作为机房的设计和规划要求。用户对PUE值的要求，机房设计 满足并说明从几方面可以把机房的设计达到用户的要求。 根据统计数据显示，数据中心的冷却占机房总功耗的40％左右。机房中的冷却主要是由机房空 调负责。所以降低机房空调的耗电量可以有效的降低机房的PUE值。 由于现代电子信息系统机房中的空调负荷主要来自于计算机主机设备、外部辅助设备的发热 量，其中服务器、存储、网络等主设备占到设备散热量的80％。所以随着服务器集成密度的持续增 高，服务器机柜设备区就成为了机房内主要的热岛区域。服务器设备热密度越来越大。机房下送风 空调系统是将抗静电活动地板下空间作为空调系统的送风静压箱，空调机组由通风地板向机柜、设 备等热负荷送风。可是高密度机柜从机柜前面的地板出风口出风。当冷风送至机柜的中部冷风已经 被服务器全部吸收。所以，机柜的上半部分没有足够的冷量，就会导致机柜上半部分的设备无法正 常运行。 现在机房服务器类负荷的最高散热量近年来已攀升至每机柜20kW以上。原有地板下送风机房 精密空调系统理想送风状况下的机房单位面积最大供冷量为4kW／m(更大供冷量所配置的空调机组 送风量也相应增大，其送风风压足以把地板给吹起来)，已无法满足其需求。 129 201 1年现代数据中心基础设施建设技术年会论文集 上述的问题解决。机房在设计中静电地板高度的提升，地板出风口的通风率的提高，封闭机柜 冷通道。还可以在用风道上送风和地板下送风结合制冷等方式进行解决。 机房空调的冷量不浪费，有效的利用冷量可以更好地提高空调的利用率。在实现机房制冷的前 提下空调运行也可以节能。通过空调系统一系列的优化，可以降低整个机房的PUE值。 然而，空调本身的耗电量是最主要的能耗。因此解决空调自身的耗电量成本降低空调能耗的关 键。机房中采用传统的风冷制冷方式是最耗电的运行方式。在大型IDC中现在基本上都采用水冷式 的机房空调系统，比风冷系统节能20％左右。 但是，可以在通过新的空调技术还能比水冷空调更节能30％以上的空调系统(非电空调)。 非电空调俗称溴化锂空调、吸收式制冷机、燃气空调等，其工作原理是通过采用天然气、城市 煤气、发电废热、工业废热、工业废水、太阳能、沼气等任何能产生80℃以上的热能为动力、以溴 化锂为冷媒进行热交换，从而降低空调循环水温度，达到制冷目的；但“非电”只是空调本身的制冷 不直接用电来运作，但是支持空调运作的后方机组，比如说，风机、水泵、冷却塔都是需要耗电的。 但相对于直接用电来制冷和制热，