數(shù)據(jù)中心機房可視化能源管理系統(tǒng)V10-20161112

1、Page 1IMRPage 2IMR數(shù)據(jù)中心機房的能量分析數(shù)據(jù)中心機房的能量分析12細化數(shù)據(jù)中心機房的氣流組織細化數(shù)據(jù)中心機房的氣流組織3數(shù)據(jù)中心機房的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心機房的空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化4數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心機房的能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心機房的能源管理系統(tǒng)5Page 3IMR1數(shù)據(jù)中心機房數(shù)據(jù)中心機房能量分析能量分析Page 4IMR數(shù)據(jù)中心機房的能耗構成Page 5IMR數(shù)據(jù)中心機房的能耗構成數(shù)據(jù)中心機房的能耗主要分為四塊，其構成比例每個機房各不相同。大致上：q服務器及通信設備用電30%q制冷用電45%q供電系統(tǒng)能耗24%q照明和辦公用電 1% Page 6I

2、MR能耗標準能耗標準 PUEPUE =IT Equipment powerTotal Facility Power1.53.52,52.03.0Typical Data Center Proper designed Data Center PUE Power Usage EffectivenessPage 7IMRPUE 數(shù)據(jù)中心能耗評估指標PUE（Power Usage Effectiveness）是一個衡量數(shù)據(jù)中心全年耗能情況的指標。數(shù)據(jù)中心每年總能耗每年IT設備能耗=機械設備能耗+電氣設備能耗每年IT設備能耗PUE=機械設備能耗：u制冷系統(tǒng)（冷水機組，水泵，冷卻塔，CRAC空調(diào)壓縮機）u

3、 風能能耗（CRAC/CRAH 送風風機）u 通風系統(tǒng)（風機盤管，空調(diào)箱）u 加濕系統(tǒng)，加熱系統(tǒng)（空調(diào)箱，精密空調(diào)） 電氣設備能耗：uIT設備PUE計算公式中的墳墓u UPS損耗u 發(fā)電機能耗u 燈光能耗 注：Page 8IMR2數(shù)據(jù)中心機房數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能途徑的節(jié)能途徑Page 9IMR 五大方面實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心節(jié)能l數(shù)據(jù)中心機房節(jié)能領域主要包括：建筑節(jié)能、動力與照明節(jié)能、空調(diào)與機房熱管理節(jié)能、能耗監(jiān)控與智能管理、新技術節(jié)能。l在建筑節(jié)能部分，應首先保證機房密封狀態(tài)，其次應規(guī)劃好需要制冷的空間，從細節(jié)著手，為數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能減排打下基礎。Page 10IMR機房熱管理，減少制冷能耗 l數(shù)據(jù)中

4、心機房中的制冷能耗由空調(diào)本身工作效率、機房內(nèi)部氣流組織、設備分布情況、是否存在局部熱點、是否合理利用外部冷源等各方面因素綜合影響。l提高空調(diào)本身的制冷效率 l減小需要制冷的空間l利用外部冷源 l儲冷節(jié)能 Page 11IMR空調(diào)冷熱水系統(tǒng)控制原理圖空調(diào)冷熱水系統(tǒng)控制原理圖Page 12IMR數(shù)據(jù)中心節(jié)能策略利用精確按需送風細化機柜的氣流組織，提高機房制冷效率；采用負荷隨動跟蹤方式，保證冷量供求平衡，克服空調(diào)系統(tǒng)的設備冗余 冷水機組系統(tǒng)分水器集水器旁通調(diào)節(jié)1變頻泵末端空調(diào)1末端空調(diào)2末端空調(diào)N旁通調(diào)節(jié)閥N調(diào)節(jié)閥1調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)閥NPage 13IMR3細化數(shù)據(jù)中心機房細化數(shù)據(jù)中心機房的氣流組織的氣

5、流組織Page 14IMR機房氣流組織利用冷熱通道設計，優(yōu)化機房冷卻效果。 根據(jù)數(shù)據(jù)中心研究機構正常運行時間學會（UPTIMEINSTITUTE）研究發(fā)現(xiàn)，由于“氣流損失”，也就是“旁路氣流”導致數(shù)據(jù)中心冷卻的冷空氣有60%都被浪費了。結(jié)果是低效的氣流管理導致我們在能源方面花了許多冤枉錢。 Page 15IMR4數(shù)據(jù)中心機房數(shù)據(jù)中心機房空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化Page 16IMR變風量空調(diào)系統(tǒng)控制網(wǎng)絡示意圖q每個變風量的VAV箱根據(jù)機柜內(nèi)的發(fā)熱量確定送風量；q變風量空調(diào)機組則根據(jù)所有VAV箱項所需的總風量通過變頻器調(diào)節(jié)空調(diào)機組的風機轉(zhuǎn)速以控制冷量的供求平衡。q冷水調(diào)節(jié)閥則根據(jù)所需送風溫度調(diào)節(jié)閥

6、門開度控制冷凍水流量。Page 17IMR制冷能源站的節(jié)能途徑 q使空調(diào)系統(tǒng)的效率（COP值）始終保持最大值。q 采用負荷隨動跟蹤節(jié)能控制技術q超前預測控制q低負荷（單臺制冷機組工作時）：冷凍水出水溫度重新設定 冷凍水一次泵變流量 冷卻水泵變流量 冷卻塔風機調(diào)節(jié) Page 18IMR冷水機組臺數(shù)控制-部分負荷的運行時間頻率 Page 19IMR超前預測控制超前預測控制利用超前預測控制技術，克服冷能量輸送過程的時間慣性 控制系統(tǒng)可根據(jù)環(huán)境因素每天開機前，自動選擇最合適的模式類型進行不斷地迭代學習，讓系統(tǒng)自動尋找最佳的冷凍水溫度設定點，克服時間滯后的影響，使整個系統(tǒng)的控制逐步逼近最佳控制。Page

7、 20IMR空調(diào)水系統(tǒng)原理圖及控制策略空調(diào)水系統(tǒng)原理圖及控制策略冷水機組系統(tǒng)分水器集水器旁通調(diào)節(jié)1變頻泵末端空調(diào)1末端空調(diào)2末端空調(diào)N旁通調(diào)節(jié)閥N調(diào)節(jié)閥1調(diào)節(jié)閥2調(diào)節(jié)閥N 提高空調(diào)末端設備的溫度控制精度和系統(tǒng)響應速度。 保證冷量供求平衡，克服空調(diào)系統(tǒng)的設備冗余 利用超前預測控制技術，克服冷能量輸送過程的時間慣性 Page 21IMR5數(shù)據(jù)中心機房數(shù)據(jù)中心機房的能源管理系統(tǒng)的能源管理系統(tǒng)Page 22IMR了解能源使用現(xiàn)狀 實時掌握能耗情況，建立能源消耗看板 監(jiān)視關鍵設備運行狀況，確保能源供應安全可靠 計算分析工藝流程的能耗水平和能源使用效率 實現(xiàn)能耗成本分攤，提供能源消費賬單能源管理系統(tǒng)原理了

8、解現(xiàn)狀建立目標采取行動1234測量和驗證 建立節(jié)能降耗目標 能源消耗對比； 能源降耗實績(KPI)完成情況 采取節(jié)能降耗行動 找出能源的不合理消耗，發(fā)現(xiàn)節(jié)能機會 進行能源降耗設備/工藝改造 管理流程變化 檢驗節(jié)能措施的實際效果 節(jié)能量計算 節(jié)能量驗證Page 23IMR能源管理的價值Page 24IMR能源管理的典型實施流程2 將能源成本分配到將能源成本分配到 各成本中心各成本中心 各生產(chǎn)單元的各生產(chǎn)單元的 能源成本能源成本 各生產(chǎn)單元的各生產(chǎn)單元的 能源使用能源使用能源消耗和成本透明化能源消耗和成本透明化單元的成本細分單元的成本細分過程優(yōu)化過程優(yōu)化運營優(yōu)化運營優(yōu)化1 設置測量點設置測量點 概

9、述能源流概述能源流 識別潛在節(jié)能點識別潛在節(jié)能點 自動報表生成自動報表生成 文檔文檔3 4+能源管理能源管理 實施示例實施示例連續(xù)實施過程連續(xù)實施過程+ 自動負荷管理自動負荷管理 識別配電儲量識別配電儲量 與過程控制系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng) 交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù) 優(yōu)化能源采購優(yōu)化能源采購 優(yōu)化能源消耗優(yōu)化能源消耗階段階段 1階段階段 2階段階段 3階段階段 4 能源生產(chǎn)能源生產(chǎn)能源加工轉(zhuǎn)換能源加工轉(zhuǎn)換能源消費能源消費能源效率能源效率能源經(jīng)濟效益能源經(jīng)濟效益能源動態(tài)分析能源動態(tài)分析節(jié)能分析節(jié)能分析環(huán)境影響評價環(huán)境影響評價能源定額能源定額匯總匯總/對比對比規(guī)劃與預測規(guī)劃與預測報告生成報告生成Page 25I

10、MR能耗監(jiān)控與智能管理 q在機房中布智能能耗管理設備，監(jiān)控、記錄和分析能耗情況的變化，一方面可以衡量所使用節(jié)能手段的效果，另一方面也可考察電信設備和機房基礎設施的能耗情況。q 綜合控制中心：綜合控制中心可全天候集中監(jiān)控IT設備、機房環(huán)境和建筑設施，實現(xiàn)系統(tǒng)虛擬化和快速故障響應。 Page 26IMR生產(chǎn)相關的生產(chǎn)相關的KPI（關鍵績效指標）計算（關鍵績效指標）計算為企業(yè)尋求潛在節(jié)能機會為企業(yè)尋求潛在節(jié)能機會 基于能源的關鍵績效指標及可視化界面基于能源的關鍵績效指標及可視化界面Page 27IMR電源綜合節(jié)能方案在設計高效率的電源設備及供電系統(tǒng)解決方案中主要采用如下節(jié)能措施。 一、選用高效的電源

11、設備，及對電源設備實行智能化節(jié)能管理； 二、優(yōu)化設計供電系統(tǒng)，減少中間環(huán)節(jié)，合理布置電源設備，減少能源輸送中的損失； 三、提升供電系統(tǒng)的核心指標（效率、功率因素、諧波等），減少對電網(wǎng)周邊設備及環(huán)境的污染； 四、擴大太陽能、風能等綠色資源在通信領域的應用。采用節(jié)能型照明燈具，對其控制系統(tǒng)做到精細化、智能化。Page 28IMR 空調(diào)綜合節(jié)能方案在空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能綜合方案主要采用如下節(jié)能措施。 一、提高空調(diào)的制冷效率，選購適合的空調(diào)（水冷風冷，上下送風），或?qū)照{(diào)主要部件（壓縮機、蒸發(fā)器、冷凝器等）采用智能化控制或規(guī)范化維護； 二、根據(jù)氣候環(huán)境，采用新風、熱交換等自然冷源； 三、機房溫度的合理設定。機房及設備的合理布局（冷熱通道、送風方式、隔斷、有源無源設備分開擺放等），機柜的合理設計，使氣流組織通暢； 四、采用保溫性能好的節(jié)能材料對機房進行隔熱保溫改造。Page 29IMR數(shù)據(jù)中心建設案例山東某某某數(shù)據(jù)中心建設Page 30IMR山東某某某數(shù)據(jù)中心布局分區(qū)數(shù)據(jù)中心主要由機房區(qū)、輔助區(qū)、支持區(qū)組成。Page 31IMR山東某某某機柜系統(tǒng)及空調(diào)系統(tǒng)設計數(shù)據(jù)中心機房機柜數(shù)量146臺，含網(wǎng)絡機柜和服務器機柜。n 機柜系統(tǒng)分布式布線n 空調(diào)系統(tǒng)冷熱通道精密空調(diào)采用11+6工