維諦技術(shù)（Vertiv）實現(xiàn)節(jié)能，有哪些特殊技能!
你可能不會想到，當你用手機在網(wǎng)上購物或者聊天時，你所消耗的不僅只有手機的電量，還有某一個遙遠的數(shù)據(jù)中心的電量。事實上，每一個聊天軟件或者購物軟件，都需要數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)的存儲、計算和網(wǎng)絡(luò)傳輸，都需要消耗能源。
如今，數(shù)據(jù)中心作為支撐軟件應(yīng)用的“底座”，已經(jīng)悄然成為“能耗大戶”。有統(tǒng)計表明，早在2017年，全國數(shù)據(jù)中心耗電量就已經(jīng)達到1200億～1300億度，超過同期三峽電站和葛洲壩電站發(fā)電量的總和，占全社會用電總量接近2%。
與此同時，有數(shù)據(jù)表明，我國數(shù)據(jù)中心市場在2012年至2017年的復(fù)合增長率為32%，預(yù)計未來三年平均增速仍將保持在25%以上。此外，截止到2018年，我國的數(shù)據(jù)中心機柜數(shù)已超過210萬個，與2017年底166萬個相比增長超過26%，其中大型和超大型數(shù)據(jù)中心增速更是超過40%。
一個值得關(guān)注的現(xiàn)象是，在業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注數(shù)據(jù)中心電能消耗的同時，卻很少顧及數(shù)據(jù)中心水資源的消耗。而實際情況是，隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴大，冷卻高密度服務(wù)器所需要的水量大幅上升，水資源使用堪憂。在許多地方，水已經(jīng)成為一種稀缺資源。
于是，如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能環(huán)保正在成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展過程中必須要解決的問題，在日前舉辦的“恒久在線，共筑未來--2019維諦技術(shù)峰會”上，維諦技術(shù)(Vertiv)大中華區(qū)熱管理產(chǎn)品部總經(jīng)理嚴瀚，為我們詳細講述了數(shù)據(jù)中心節(jié)能需要注意的問題，以及為了應(yīng)對這些問題維諦技術(shù)(Vertiv)所研發(fā)的全時自然冷、無水極致節(jié)能等一系列技術(shù)和產(chǎn)品。
維諦技術(shù)（Vertiv）ups電源 實現(xiàn)節(jié)能，有哪些特殊技能!
從去年年底開始，包括北京、上海、深圳等地陸續(xù)出臺了關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見和規(guī)范，對控制數(shù)據(jù)中心能耗都有著明確要求。說到數(shù)據(jù)中心能耗，一定繞不開一個特殊的數(shù)值--PUE，即能源使用效率評價值，PUE越低就說明數(shù)據(jù)中心用于計算的能源使用率越高。
在北京市政府公布的《北京市新增產(chǎn)業(yè)的禁止和限制目錄》(2018年版)中要求，全市層面禁止新建和擴建互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)、信息處理和存儲支持服務(wù)中的數(shù)據(jù)中心(PUE值在1.4以下的云計算數(shù)據(jù)中心除外)，中心城區(qū)全面禁止新建和擴建數(shù)據(jù)中心。
上海市經(jīng)信委印發(fā)的《上海市互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)導(dǎo)則(2019版)》也提出，嚴禁上海市中環(huán)以內(nèi)區(qū)域新建IDC(數(shù)據(jù)中心)，單項目規(guī)模應(yīng)控制在3000至5000個機架，平均機架設(shè)計功率不低于6kW，機架設(shè)計總功率不小于18000kW等。
相比較而言，深圳市印發(fā)的《深圳市發(fā)展和改革委員會關(guān)于數(shù)據(jù)中心節(jié)能審查有關(guān)事項的通知》更側(cè)重于改造現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心，對處于不同PUE階段的數(shù)據(jù)中心，給予不同的政策支持。比如，PUE值為1.3～1.35(含1.3)的數(shù)據(jù)中心，新增能源消費可給予實際替代量20%及以下的支持；PUE值低于1.25的數(shù)據(jù)中心，新增能源消費可給予實際替代量40%以上的支持。
在各地陸續(xù)出臺相關(guān)政策的同時，今年年初，工信部、國家機關(guān)事務(wù)管理局、國家能源局更是聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于加強綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的指導(dǎo)意見》，并提出了具體的建設(shè)目標：到2022年，數(shù)據(jù)中心平均能耗基本達到國際先進水平，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心的PUE值達到1.4以下，高能耗老舊設(shè)備基本淘汰，水資源利用效率和清潔能源應(yīng)用比例大幅提升，廢舊電器電子產(chǎn)品得到有效回收利用。
數(shù)據(jù)中心能耗問題之所以如此引人注目，一方面與其龐大的能源消耗量關(guān)系密切，另一方面則與當下迅速發(fā)展的數(shù)字經(jīng)濟密不可分。新技術(shù)的日新月異，使得數(shù)據(jù)總量不斷攀升，既需要相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心對數(shù)據(jù)進行存儲，也需要對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，從而釋放數(shù)據(jù)價值。
因此，在數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的今天，正如嚴瀚所認為的那樣，一系列政策的出臺對于已經(jīng)在熱管理技術(shù)和產(chǎn)品領(lǐng)域耕耘多年的維諦技術(shù)(Vertiv)來說，是一個難得的發(fā)展機遇。據(jù)了解，在熱管理產(chǎn)品領(lǐng)域，維諦技術(shù)(Vertiv)不僅擁有業(yè)界最先進的控制技術(shù)，可以提供精確制冷解決方案，還在如何降低運營成本等方面擁有豐富的經(jīng)驗積累。
事實上，數(shù)據(jù)中心的能耗涉及多個層面，其中，來自服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等IT設(shè)備的能耗是主要組成部分，這部分約占到整個數(shù)據(jù)中心能耗的一半左右；除此之外，制冷系統(tǒng)的能耗也是數(shù)據(jù)中心能耗的主要組成部分，約占數(shù)據(jù)中心總耗電量的三分之一，相比較來說，UPS損耗、照明等能耗占比較低。
對于數(shù)據(jù)中心來說，服務(wù)器等IT設(shè)備是必不可少的生產(chǎn)工具，其能耗的降低也大多依賴于芯片等硬件設(shè)備，可以說，IT設(shè)備的節(jié)能只能寄希望于硬件生產(chǎn)商；對于數(shù)據(jù)中心建設(shè)者來說，從某種程度上講，尋求制冷系統(tǒng)的節(jié)能才是實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵所在。
為了最大程度降低制冷系統(tǒng)的能耗，維諦技術(shù)(Vertiv)研發(fā)出了全時自然冷技術(shù)。嚴瀚表示，維諦技術(shù)(Vertiv)在長期實踐及高度前瞻的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了數(shù)據(jù)中心自然冷節(jié)能的三個發(fā)展方向，即高溫自然冷、全自動自然冷和無死區(qū)自然冷。
高溫自然冷是相對于傳統(tǒng)節(jié)能技術(shù)而言。傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)都是在低溫狀態(tài)下關(guān)掉壓縮機，進行自然冷卻，但這樣一來，冷卻的效率以及能耗的降低都會大打折扣。而高溫自然冷則是這樣一種理念，即當數(shù)據(jù)中心室外溫度低于室內(nèi)溫度時，即通過調(diào)節(jié)的技術(shù)來實現(xiàn)降低精密空調(diào)系統(tǒng)的功率，不管是采用直接換熱、還是間接熱交換，達到的效果是：只要外界溫度比數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度稍低一點，系統(tǒng)就會自動降低功率，以降低能耗，實現(xiàn)部分自然冷卻。
全自動自然冷則著重體現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心的運行上。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心往往采取較為復(fù)雜的系統(tǒng)，擁有數(shù)百上千的變量，需要大量人工去維護，很難做到精準控制。運維人員的操作水平，也直接決定了數(shù)據(jù)中心自然冷的可利用程度。據(jù)第三方調(diào)研機構(gòu)調(diào)查結(jié)果，70%的數(shù)據(jù)中心故障是由人工誤操作而引起。因此，全自動化運行作為未來數(shù)據(jù)中心提升可靠性與實現(xiàn)精準節(jié)能的趨勢之一，將可以避免很多人工干預(yù)的情況，從而確保數(shù)據(jù)中心始終運行在一個高效、可靠的狀態(tài)。
無死區(qū)自然冷指的是由于自然冷的理論切換時間與實際情況擁有巨大的死區(qū)差異，這將導(dǎo)致實際自然冷卻效果大打折扣，因此必須避免死區(qū)情況的發(fā)生。如果數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)按照理論值進行自然冷系統(tǒng)的切換，可能會造成數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)散熱問題，但如果切換不及時，中間存在死區(qū)，又會導(dǎo)致自然冷無法真正發(fā)揮效用。而無死區(qū)自然冷就是要從設(shè)計方案角度避免死區(qū)的產(chǎn)生，從而使得可用時間與實際需求高度重合，以實現(xiàn)最大化的自然冷。
可以說，全時自然冷是一個制冷技術(shù)、控制技術(shù)和感應(yīng)技術(shù)等相結(jié)合的全新產(chǎn)物，它的目的就是將制冷系統(tǒng)輸出與環(huán)境溫度緊密連接起來，使得自然冷節(jié)能發(fā)揮到極致，從而降低在數(shù)據(jù)中心能耗中所占的比重，為實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心奠定基礎(chǔ)。
維諦技術(shù)（Vertiv）精密空調(diào)實現(xiàn)節(jié)能，有哪些特殊技能!
對于數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗而言，除了全時自然冷之外，還有其他諸多可改進的空間。比如，合理提高進風的溫度，在安全可靠為前提下，讓全時自然冷技術(shù)最大化發(fā)揮其功用；空調(diào)采用全變頻制冷系統(tǒng)，實時調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出，做到與環(huán)境緊密配合；在對節(jié)能有更高要求的場地，采用全變頻氟泵，從而大幅降低能耗；在環(huán)境濕球溫度較低的區(qū)域，采用間接蒸發(fā)冷卻和全變頻系統(tǒng)組合的方案，實現(xiàn)區(qū)域化差異化應(yīng)用自然冷等等。
對于數(shù)據(jù)中心而言，單純的整個機房溫度降低，對于服務(wù)器的散熱并沒有太大的作用，只有將空氣流動起來，并將服務(wù)器的溫度帶走，才能真正實現(xiàn)制冷。因此維諦技術(shù)(Vertiv)打造了遠程通道的多點溫度控制技術(shù)，可以更加精準地控制整個冷通道的溫度，確保進風溫度較低，從而提高空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用效果。
同時，在室外機方面，維諦技術(shù)(Vertiv)原創(chuàng)推出的VCC集中式冷凝器作為一個顛覆性產(chǎn)品，一改原本只能從底面進風的設(shè)計，實現(xiàn)了底面和四個側(cè)面的五面進風；通過多臺設(shè)備的并裝，可以實現(xiàn)室外機氣流組織的優(yōu)化，實現(xiàn)冷熱風的完全隔離。除此之外，換熱器的優(yōu)化實現(xiàn)了室外機效率提升30%，噪音比傳統(tǒng)冷凝器降低10分貝，占地面積減少70%三大價值也使其適用性更強。尤其在能效層面，搭配集中噴淋技術(shù)的冷凝器，可以將進風溫度降低，從而實現(xiàn)輔助的節(jié)能。
維諦技術(shù)(Vertiv)不僅在降低電能消耗方面打造了一系列產(chǎn)品技術(shù)，同樣也非常關(guān)注水資源的節(jié)約。據(jù)嚴瀚透露，一個15兆瓦的數(shù)據(jù)中心每年可以消耗50萬噸水；而且，數(shù)據(jù)中心用水對水質(zhì)要求很高，尤其對于采用蒸發(fā)制冷的系統(tǒng)來說，如果水質(zhì)不過關(guān)，很容易造成系統(tǒng)故障。為此，維諦技術(shù)(Vertiv)也推出了無水節(jié)能方案，以降低對水資源的消耗。
在嚴瀚看來，維諦技術(shù)v在構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)中心方面主要擁有以下幾大優(yōu)勢：首先，維諦技術(shù)(Vertiv)擁有強大的研發(fā)體系，這是一個全球化的研發(fā)平臺，僅在空調(diào)領(lǐng)域的研發(fā)團隊就超過500人。同時，維諦技術(shù)(Vertiv)的質(zhì)量體系遵循嚴格的標準，會有獨立于研發(fā)部門之外的測試部門，對產(chǎn)品質(zhì)量進行測試和認證。
其次，維諦技術(shù)(Vertiv)的產(chǎn)品生產(chǎn)和供應(yīng)鏈體系同樣遍布全球，通過選用全球最佳的產(chǎn)品零部件，為產(chǎn)品的質(zhì)量和性能提供保障。第三，維諦技術(shù)(Vertiv)擁有強大的售后服務(wù)體系。以中國市場為例，在全國每個省會城市和重點城市，維諦技術(shù)(Vertiv)都設(shè)有服務(wù)中心和辦事處，從而為客戶提供最快捷、最有保障的服務(wù)，隨時為客戶提供產(chǎn)品技術(shù)支持。
未來隨著人工智能、5G、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的深入應(yīng)用，數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗的壓力也將會進一步增加。如何在確保數(shù)據(jù)中心支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的同時，兼顧綠色節(jié)能將成為一個不可回避的問題。維諦技術(shù)(Vertiv)作為一個在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域具備專長技術(shù)、持續(xù)領(lǐng)跑的公司，無疑是幫助數(shù)據(jù)中心建設(shè)方解決這一問題的最佳合作伙伴。
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