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可持續數據中心設計的考慮因素

From:千家網    Click:97    Time:2021-09-29

  大多數企業希望他們的建筑,甚至是數據中心,到2050年達到“凈零”,這意味著他們所有的能源都來自可再生資源,不會向大氣中添加任何二氧化碳。實現凈零需要一個三管齊下的數據中心設計方法:節能、能效和可再生能源,最好是現場能源。

   現在,隨著越來越多的組織尋求為環境可持續性設計他們的數據中心——或重新設計和升級它們——考慮如何讓你的設施朝著零凈的方向發展。這可以帶來長期的節約,并有助于改善地球的健康。

通過溫度和濕度實現可持續發展的歷史

  20世紀80年代,正常運行時間研究所(Uptime Institute)推動熱通道/冷通道數據中心布局,開啟了向更環保的數據中心發展的趨勢。過道封閉通過提高這種布局的冷卻和能源效率來補充這種方法。

  美國加熱學會技術委員會TC 9.9于2004年發布的《數據處理環境熱指南》,制冷和空調工程師(ASHRAE)建議將數據處理設備的進風口溫度提高至27攝氏度或80.6華氏度,遠高于之前大多數數據中心運行時的建議溫度12.8攝氏度或55華氏度。溫度越高,冷卻能量就越低。

  2007年,綠色電網發布了電力使用效率(PUE)指標,成為電力效率監測的實際標準。由于數據中心消耗大量電力,為了提高可持續性,您必須了解并跟蹤數據中心的能源使用情況。當綠色網格首次引入PUE時,2.5到3.5是標準值。對PUE的廣泛監測使PUE的水平下降到1.5或更高。最好的云計算和超大規模設施現在運行的PUE低至1.1。您不必犧牲性能或可靠性來實現較低的PUE數。

2014年,ASHRAE發布的研究報告顯示,為了避免靜電放電,傳統的相對濕度(RH)在45%-55%之間是不必要的,相對濕度低至8%仍然不會對安裝和正確接地的IT硬件造成靜電損壞。蒸發水進行加濕需要耗費大量能源,這意味著你可以通過降低數據中心的RH水平來大幅減少能源浪費。

通過在設計時考慮最佳實踐并實施空氣密封,您可以節省大量能源,最大限度地實現可持續發展的第一個因素。你也可以考慮直接或間接的液體冷卻。

可持續硬件

您還可以找到效率更高的計算機處理硬件、UPS 系統和冷卻設備。 “能源之星”級服務器顯著提高了能源效率,尤其是當 IT 硬件接近最大利用率時。您還可以關閉未使用的服務器,用高效設備替換舊硬件,并充分利用能效特性來幫助最大限度地減少空閑狀態功耗。整合和虛擬化還可以提高硬件效率。

考慮在您的數據中心實施高效的電源和冷卻基礎設施。這包括無變壓器、模塊化 UPS 以高容量運行、更高電壓的設備運行、緊密耦合的行內或架空冷卻、通道封閉、液冷后門熱交換器、全液浸冷卻和直接液體到芯片冷卻。

可再生能源

根據您采取哪些步驟來實現節能和效率,剩下的挑戰是過渡到清潔的可再生能源。即使是最好的數據中心也會消耗大量能源,而在 100% 太陽能上運行大型數據中心的嘗試幾乎都失敗了。所需的太陽能電池板數量占用了太多空間。大型設施的運營商擁有小型數據中心無法比擬的優勢,例如在選址標準中包括水電或風電。

考慮采用燃料電池進行現場發電,特別是當您可以使用來自垃圾填埋場的甲烷時。這使您能夠使用非化石燃料,消除長期傳輸損失,并幫助您回收這些設備產生的大量熱量。然而,細胞并不完美。它們仍然會產生碳足跡,但比石油或煤炭發電產生的足跡要小。

ASHRAE 標準 90.4——數據中心的能源標準——現在包含了現場可再生能源和熱量回收的信用。

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