数据中心制冷系统中的水系统问题突出

数据中心制冷系统中的水系统问题突出

当前,在云计算、大数据、“互联网+”行动计划的推动下,数据中心正在以前所未有的速度向前发展。然而,在飞速发展的背后,数据中心现状如何?关键的空调系统存在哪些迫切需要解决的问题?相应的改进措施有哪些?

针对这些行业各方所共同关注的核心问题,湖南大学教授殷平日前在“艾默生网络能源举办的2016华北区设计院专家高端论坛”上进行了深刻解析。

PUE被严重商业化

殷平教授在《中国数据中心制冷空调系统存在的主要问题及其改进措施》的主题演讲中,从规模、建设标准、能源效率、系统设备、信息源等多个维度,对目前国内数据中心的现状及面临的各种问题进行了全面总结,并针对具体问题展开了深入讨论。

他指出,虽然我国数据中心建设发展迅速,但是可依据的国家标准却十分有限,其中空调系统目前只有GB/T19413—2010《计算机和数据处理机房用单元式空气调节机》这一个标准。与此同时,数据中心的功率密度逐年增加,空调末端技术也在飞速发展,这一标准与目前采用的空调设备已有明显差异,标准有待进一步更新;另一方面,应用愈来愈广的列间空调等新产品在这一标准中也未涉及,其国家标准也有待制定。

在详细分析数据中心能耗时,殷平教授认为,作为国内评价数据中心能效水平的唯一指标,PUE值目前被严重商业化,失去了其真实价值,而导致这一现象的主要原因有以下几个方面:

•缺乏全面、正确的检测方法

•没有国家级权威检测机构

•数据中心PUE的测量点布置不合理

•采用实时测量值替代全年平均值

•将处于不同气象区的数据中心的PUE混为一谈

•未考虑不同负荷率的影响

•将数据中心机房外的建筑能耗计入数据中心的总能耗之中

•计算PUE时,要考虑IT设备耗电量的变化

殷平教授也同时表示,相比较于PUE值,投资方和运营方真正关心的还是数据中心的初始投资和运行费用的高低。目前国内对如何降低超大型和大型数据中心的初始投资研究极少,亟待补缺。同时,包括空调耗电量在内的运行成本居高不下,也是国内大型数据中心的一大弊病,不过这也表明了国内数据中心具有很大的节能潜力。

空调水系统问题突出

在对数据中心现状进行全面总结的同时,殷平教授也指出,随着大型和超大型数据中心数量的急剧上升,数据中心设计水平也有待提高,并对数据中心设计以及关键的空调系统存在的主要问题进行了具体分析。

殷平教授表示,通过对已建和待建大型数据中心的空调系统进行调查后发现,空调系统存在大型空调系统设计经验不足、负荷计算过于简单、气流组织设计不合理、封堵不严导致冷量浪费、空调水系统问题突出、空调保冷材料选择不合理等诸多亟待解决的问题。

在演讲中,殷平教授特别针对空调水系统问题进行了探讨。他介绍,基于对多个正在运行的大型数据中心调查发现,空调水系统存在明显的大流量、小温差现象,水力失调更是常见。而且以冷水为冷源的空调末端也存在冷量无法达到设计值、空调机组冷水温升过小等代表性问题。

此外,殷平教授还提到了空调水系统面临的另一个突出问题,即居高不下的耗水量。他表示,国内对数据中心的关注点主要集中在能效上,而国际上已经开始关注数据中心的耗水量,提出了水资源使用效率(WUE),并逐渐受到关注。

殷平教授通过一组数据客观揭示了数据中心耗水量的严重程度。他介绍,压缩式冷水机组的冷却循环水量约为205kg/kW,如按冷却循环水量1%~2%计算,每kW冷量的日均补水量为24.6kg/d~59kg/d,对于一个冷量为35160kW(10000冷吨)的大数据中心,每天补水量达到865t~2074t。如果冷却塔质量不高,飘水率超过国家标准,数据中心的耗水量将进一步上升。为此,他强调,数据中心的超高用水量必须得到高度的重视。

最后,殷平教授表示,最近几年我国的数据中心正以前所未有的速度发展,而且这种发展势头为顺应全球数据化的大趋势,在未来数年内仍然会以指数型增长,因此,数据中心现存的各种问题需要及时解决,促使数据中心健康发展。同时,基于空调系统在数据中心的重要地位,他也呼吁国内暖通空调领域的更多专业人士关注并参与到数据中心的发展中,为解决数据中心存在的问题,提高我数据中心水平作出贡献。

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