Por que os data centers de baixa tensão usam tanta energia e como calcular o consumo de energia?

É do conhecimento geral que as salas de servidores são conhecidas por consumir uma quantidade significativa de eletricidade. Atualmente, o consumo de eletricidade de grandedata centerAs salas de computadores na China estão significativamente atrás da dos países avançados. A distribuição de eletricidade nas salas de servidores é a seguinte: representa 44%, o resfriamento é de mais de 38%(com alguns atingindo até 50%) e a potência e iluminação restantes representam cerca de 18%. Claramente, o consumo de eletricidade de resfriamento é o principal fator que afeta o valor da PUE, com os sistemas de resfriamento sendo o principal culpado para o consumo de energia emsalas de servidores.

Aqui está a fórmula para calcular a área da sala do servidor:

A (área da sala principal)=f área por rack 3. 5-5. 5㎡ / rack (usando o valor mediano de 4.5) × n número total deracks de rede

Área da sala principal=4. 5 (㎡/rack) × 30 racks=135 ㎡

(1) O consumo de energia de equipamentos na sala de servidores é calculado da seguinte forma: Se 30armários de redeestão planejados, cada um consumindo 3kW, o consumo total de energia será de 3kW * 30=90 KW.

(2) O consumo de energia de outros equipamentos na sala do servidor (proteção contra incêndio, monitoramento, iluminação de emergência) é de aproximadamente 8000W. A capacidade básica do sistema ininterrupta da fonte de alimentação (UPS) pode ser calculada usando a seguinte fórmula:

E maior ou igual a 1,2p

Onde

E - capacidade básica doSistema UPS(excluindo o equipamento UPS redundante)

P - Carga calculada de equipamentos de informações eletrônicas [(KW/KVA)]

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

E maior ou igual a 1,2p

E maior ou igual a 1,2 * 98 kW

E maior ou igual a 110,4kva

Considerando que o intervalo operacional ideal para UPS está entre 6 0% e 70%, recomenda -se aumentar ainda mais o resultado do cálculo acima dividindo -o em 0,7.

11 0. 4KVA / 0,6 ≈ 184KVA. De acordo com o manual do modelo, selecione um modelo próximo ao poder, para que um UPS de 200kva seja escolhido. Para a segurança e a confiabilidade da fonte de alimentação, é recomendável usar uma configuração 1+1 redundante UPS, para que duas unidades de 200kva UPS sejam necessárias.

Portanto, na seleção: escolha duas unidades de 200KVA UPS para operação paralela 1+1.

O método de experiência de "potência e área" é usado para calcular a carga de resfriamento da sala do servidor.

Qt=q 1 + Q2

Onde, QT - Capacidade total de resfriamento (KW)

Q {{0}} carga de equipamento interno=UPS Consumo de energia × 0.8

Q 2 - Carga de resfriamento ambiental=0. 12-0. 18kw/㎡ × área de sala de servidores área

Portanto, a capacidade de resfriamento da sala do servidor é:

Q {{0}} carga de equipamento interno=200 kva * 0. 8=160 kw

Q 2 - Carga de resfriamento ambiental=0. 15kw/㎡ * 251 ㎡=37. 5kw

Qt=q 1 + q 2=160 kw + 37. 5kw=197. 5kw

Então: a capacidade de resfriamento necessária na sala de servidores é de 197,5kW, recomenda -se ter uma redundância de 40% na capacidade de resfriamento. Use um ar condicionado de resfriamento de 320kW (4 unidades de ar condicionado de 80kW de resfriamento)

O consumo total de energia total inclui a energia usada pelo UPS, ar condicionado, iluminação e outros equipamentos.

Consumo de energia do equipamento da UPS: 200kva=200 KW

Consumo de energia do sistema de resfriamento de precisão: capacidade de resfriamento / 2. 5=320 kw / 2. 5=128 kw

Iluminação: P (poder de iluminação por metro quadrado) * S (área da sala do servidor)

20w * 251 metros quadrados=5 KW Outros equipamentos: 10kW

Consumo de energia total real=(200kw) + (128kw) + 5 kw + 10 kw=343 kw

Ao construir a sala do servidor, geralmente é considerada uma margem de segurança de 25%, resultando em uma distribuição total de energia total de 450kW

(1) Área do piso ocupada por estações de trabalho, armazenamento, etc. Na sala de servidores: 135.5㎡

(2) Área do piso ocupada por UPS, distribuição de energia e baterias

Para um único sistema UPS com um atraso de 30 minutos, são necessários 32 peças de 12V -200 AH, são necessárias baterias e, para dois sistemas, são necessárias 64 peças.

A área total ocupada pelo equipamento é de 28 ㎡, excluindo o espaço de manutenção. O espaço de manutenção normalmente requer uma área 2-3 vezes o tamanho da pegada do equipamento. Portanto, a área do piso ocupada por UPS, distribuição de energia e baterias é de cerca de 70㎡.

(3) Área do piso ocupada por ar condicionado

Quatro ar condicionados são selecionados, cada um com uma área de piso de 2,1㎡. Como os ar condicionados são totalmente mantidos com frente, a área real do piso é cerca do dobro do tamanho do próprio ar condicionado, que é de cerca de 4 ㎡. Quatro ar condicionados totalizam 16㎡.

(4) Área total da sala do servidor

Área do piso ocupada por estações de trabalho, armazenamento, etc. Na sala de servidores: 135㎡ + área de piso ocupada por UPS, distribuição de energia e baterias: 70㎡ + área de piso ocupada pelo ar condicionado: 16㎡=221} ㎡

A área de proteção contra incêndio é 30㎡.

A área total da sala de servidores é de aproximadamente: 251㎡

Para obter economia de energia no consumo de energia, a primeira etapa é realizar testes de consumo de energia na sala de servidores e entender com precisão o consumo de energia na sala de servidores. A maioria das estações de base móvel não é tripulada, mas os vários dispositivos eletrônicos nessas salas de comunicação precisam operar em um determinado ambiente de temperatura (o padrão nacional GB 50174-93 para o ambiente da sala do servidor estipula que a temperatura ambiente anual do servidor é de 18 graus -28 grau) para executar normalmente por um longo tempo. Para atingir a temperatura ambiental padrão na sala de servidores, cada sala de comunicação é equipada com cerca de dois ar condicionados, que estão em operação durante todo o ano, portanto, o consumo de energia da sala de servidores é uma parte significativa do consumo.

Para medir com precisão o consumo de energia dos equipamentos da sala do servidor, você pode usar dispositivos de medição de energia ou software de gerenciamento, como medidores de energia, sistemas UPS ou PDUs. Para equipamentos individuais, podemos conectar um medidor trifásico e estimar o consumo de energia usando a fórmula p=i × V. No entanto, isso pode medir apenas o consumo instantâneo de energia. Se o consumo de energia do equipamento não for um valor fixo, é impossível contar, analisar ou convertê -lo em consumo de energia (Kilowatts × Horas). Além disso, o método de operação e conexão também é mais complicado.

Deve-se notar que os números relacionados ao consumo de energia do equipamento são energia eficaz (WATTS) e consumo total de energia (Volt-Amperes). Geralmente, o consumo de energia que nos referimos ou o indicador usado pela energia de Taiwan para cobrança de eletricidade é a energia efetiva. As estatísticas de consumo de energia (Kilowatt-Hours) contadas pela subestação também são calculadas usando energia eficaz, para que possam ser diretamente convertidas em contas de eletricidade. No entanto, de acordo com os dados fornecidos no manual de instruções deste equipamento, o erro entre os resultados estatísticos do consumo de energia e as contas reais de eletricidade é de 0. 5% a 2%. No entanto, esse método de detecção é aplicável apenas à detecção de um equipamento por vez e não pode ser usado com software de gerenciamento centralizado para análise e estatística. Portanto, se você deseja conhecer o consumo de energia de várias máquinas ao mesmo tempo, ainda precisa usar equipamentos especializados em gerenciamento de energia para estatísticas, como fonte de alimentação ininterrupta (UPS) ou distribuidor de energia da PDU.

O uso de equipamentos de medição de energia ou software de gerenciamento pode entender de maneira abrangente a situação de consumo de energia do equipamento da sala de servidores, e o gerenciamento também é fácil, mas o custo único é alto, geralmente mais de dezenas de milhares de yuan, o que é mais adequado para grandes salas ou ambientes de servidores com muitos dispositivos. O medidor de medição de energia projetado para um único produto é de apenas alguns milhares de yuans e, se o número de dispositivos que precisam ser monitorados forem pequenos, esse tipo de produto pode ser usado e o valor pode ser registrado manualmente.