三、运维节能需与运维安全相平衡
在确保供配电、制冷连续性和稳定性的前提下进行节能,并使相关数据符合国家标准以及与业务侧达成的SLA条款。如:《数据中心设计规范》(GB50174-2017)中规定数据中心冷通道温度应保持在18～27℃,冷通道的温度提高有助于压缩机降低压缩比,减少其电力损耗,是节能的重要措施,但是如冷通道控制温度设定在27℃,减少了温度自适应的幅度,将给温度控制提出严苛的要求,同时压缩了故障处理的应急时间,此时就需综合考虑空调系统的自控能力与蓄冷能力,如自控足够优秀、蓄冷时长足够覆盖应急处理时长最终保证制冷的连续性,则可以设置;否则需适度降低冷通道设定温度,如26℃。
再如:不间断电源系统蓄电池最小后备时间按7分钟(柴发作为后备电源时)设计将比后备时间按15分钟(柴发作为后备电源时)设计时,电池容量将大大降低,随着电池容量的减少将降低日常运行中电池充放电、测试、维护放电时电能的损耗,达到节能的效果。但是此设计压缩了市电断电故障应急处理的时间,此时需综合评估柴发启机、并机、送电(即:不间断电源进线电力恢复)的全流程操作时长、运维人员技能水平、系统自动化程度、电池生命周期内容量衰减等因素是否满足连续供电要求,是否存在柴发启机或并机故障的可能,此故障发生后手动操作总时长是否会超出7分钟(或电池生命周期内衰减后时长)。如不超过7分钟,能确保供电的连续性,则可以按7分钟设计;否则需相应的延长电池后备时间。
四、运维节能需与设备冗余相平衡
五、运维节能需注重资源的平衡利用
大多数据中心主要使用的资源为电力,柴油、天然气、水等,这些资源间会存在相互影响或转换的关系,数据中心运维过程中应从总体节能的角度做好资源平衡利用的测算。如:风冷直膨空调,冷凝器侧使用水喷雾,通过蒸发吸热降低周围空气温度和冷凝器温度,可以有效降低冷凝器风扇及压缩机的耗电量,此时需综合考虑数据中心所在地水资源情况、水资源政策以及耗水量与节电量的经济效益。
再如:使用分布式燃气发电能源站(三联供)的数据中心,能实现天然气的综合利用,同时供电、供冷、供热,此时天然气的使用量越大外市电的消耗量越小、制冷系统耗电量也将大大减少,此刻需计算天然气与电力消耗的关系和相关收益,同时考虑天然气的资源情况与政策。
六、运维节能不可因局部破坏整体
局部问题往往付出较小的代价便可以解决,此时不宜采用整体性策略,造成能源的整体浪费来实现局部问题的达标。如:使用房间级冷却系统的数据中心机房模块里往往会在标准机柜中夹杂几个高功率机柜,高功率机柜要求有更高的制冷量,一般数据中心机柜内IT设备为空气冷却,提高制冷量的途径有增大风量和降低空气温度两种方式,此时如果为消除仅有的几个高功率机柜散形成的局部热点,降低整个机房模块冷通道温度或者提高所有精密空调的风量,那么其他区域将会过冷,存在能源浪费的问题,不利于节能。此时需采用的方式可以是在高功率机柜附近补充列间空调提供更低温度的空气或在其送风位置增加强制通风措施,以加大高功率IT设备的通风量。
七、运维节能相关的改造、变更需与业务时间窗口相匹配
数据中心的任何改造变更都存在一定的风险,在做好方案评估、风险排查、应急预案、方案审批工作的同时,仍需和业务时间窗口相匹配,用底限思维,确保发生意外时对业务端无影响或影响最小。在与业务侧共同确定变更时间后,如条件允许业务侧人员可以利用其他备份机房进行主备转换或在出现风险时进行业务切换,确保业务安全。
八、运维节能技术选择宜经过相关验证或有相关案例
运维节能工作的开展均是在运行数据中心内进行,各项节能技术或措施的采用直接关系着运行的安全与稳定,所以进行选择时应尽量选择成熟的节能技术、有相关的案例参考,汲取成型案例的改造、建设、运行经验。在自身应用时也需先试点,试点时间建议为1年即经历春夏秋冬,观察各气候条件下的运行安全性、稳定性和节能效果。
如:在应用风冷直膨空调冷凝器侧水喷雾技术时,初期使用自来水作为喷雾水源,运行1年后冷凝器外表布满水垢,大大降低冷凝器散热能力,使本应节能的技术变为负担,增加能耗,空调高压报警频繁,造成运行风险。此时就需在清理完冷凝器水垢后改变喷雾水源,使用纯水,重新进行耗水量与节电量的经济效益分析。
九、运维节能需注重点滴积累
十、运维节能需处处留意、注意细节
运维节能工作需注意细节,善于思考,利用节能理论指导节能实践。如:某数据中心在雨季,机房会出现高湿状态,此时恒湿机开启除湿模式,增加能耗,在机房内各因素无明显变化的情况下,可判断为外部湿空气侵入导致。经查弱电、强电、空调各专业孔洞均已封堵无明显漏风现象。之后经对机房进一步排查发现因消防排烟风道在房间级空调回风区,此处为负压环境,室外空气通过此管道侵入机房,造成高湿。后经专业消防单位改造,将风道风口位置移离负压区后,机房内高湿状态得到明显改善。从而降低了除湿能耗,达到了节能的目的。
十一、运维节能工作需考虑综合用能
数据中心在运维过程中需考虑综合用能。如:某数据中心园区包含办公楼、研发楼、宿舍楼等公共设施,在冬季需要进行采暖。传统供热方式为通过连接市政供热管网或自建燃气锅炉房供暖,数据中心因有大量低品位热量需要散失到大气中,采用水源热泵技术从数据中心冷却用水中提取热量,为公共设施供暖,从而减少了市政供暖公司或燃气
锅炉房的耗能,可以实现节能减排的目的。再如:提高数据中心风电、光电、水电等绿色电力的使用比例,减少火电用量,也实现了二氧化碳的减排目标。
十二、运维节能投入需与回报相匹配
数据中心投用某项节能措施前需核对其回报,确保此投资与回报在可接受范围内。如:在采用冷却塔并联系统的数据中心内，冷却塔负载上升到一定程度后，适量投运备用冷却塔可以增加散热面积降低冷却水下塔温度，冷却水水温的降低会减小压缩机压缩比，降低制冷机组能耗。但此时应该综合考虑测算新开冷却塔增加的耗电量、维护成本等与制冷机组节能量的大小，确定为正收益方可实施。
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