綠色數(shù)據(jù)中心節(jié)能環(huán)保說明

數(shù)據(jù)中心節(jié)能環(huán)保說明第一節(jié).建議本項目采用國際機(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn):本項目采用國家標(biāo)準(zhǔn)與ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)對冷水機(jī)組年制冷篋耗的影響國家A本項目采用國家標(biāo)準(zhǔn)與ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)對冷水機(jī)組年制冷篋耗的影響國家A級標(biāo)準(zhǔn)AHSRAE

及設(shè)齋廠

商共同提

出的進(jìn)風(fēng)

溫度要求

范圍服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度服務(wù)器排I風(fēng)溫度|冷水機(jī)組出I水溫度|COP年冷水機(jī)組能耗制奏篋耗rI"II"IkW/kWlOOOOkWh13.023.07.05.7276,3MO24,0&06.0261,91828127.3216.Q1929137.6208.020|30147.9199.72131153.2192.12232168.5185,12333178.8178.52434189.1172.42535199.5166.72636209,8151,427372110.115B.4備注二1冷卻水透出水=也32?37（二）:3系統(tǒng)35載全年時m）小時不間斷運行，從上表可以看出，采用國際機(jī)房環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，通過IBM的設(shè)計，在滿足核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常工作的前提下，本項目僅冷水機(jī)組能耗一項，每年可以節(jié)約非?？捎^的電費（見橙色高亮部分）；同時增加了冬季及過渡季節(jié)利用室外自然冷源的時間。

第二節(jié).冬季及過渡季節(jié)利用室外自然冷源數(shù)據(jù)中心是一個需要全年制冷的場所，在冬季及過渡季節(jié)（冬末春初及秋末冬初）充分利用室外自然冷源，部分開啟冷水機(jī)組甚至全部關(guān)閉冷水機(jī)組，可以大幅降低數(shù)據(jù)中心全年制冷能耗。室外環(huán)境濕球溫度直接決定了利用自然冷卻的時間。全年濕球溫度分布小時數(shù)II^-10-1D--5-5"00■II^-10-1D--5-5"00■66-ID10-18118-2020-2525-3030-3535濕球球溫度(C)uuNN1(希罵％，虱王綜上所述，IBM的設(shè)計能夠使數(shù)據(jù)中心在制冷能耗方面大幅降低，值得一提的是：節(jié)能是和蘇寧數(shù)據(jù)中心內(nèi)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)穩(wěn)定工作相輔相成的，一個運行良好的機(jī)房環(huán)境，其內(nèi)部的氣流組織、運行功耗都應(yīng)該是有計劃和有組織的，是一個良性循環(huán)；反之，不但不能節(jié)能，更重要的是生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性下降，對核心業(yè)務(wù)可能產(chǎn)生宕機(jī)的風(fēng)險。第三節(jié)?數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)要點設(shè)計及建議冷源設(shè)計優(yōu)化建議冷源設(shè)計不屬本次招標(biāo)范圍，以下為技術(shù)要求及方案優(yōu)化建議本機(jī)房制冷負(fù)荷為774KW，冷水機(jī)組選型需考慮15%制冷余量，建議采用2臺水冷螺桿式冷水機(jī)組，組成1+1冗余系統(tǒng)，單臺制冷量250RT.冷凍水系統(tǒng)采用一次泵變流量系統(tǒng)，與冷水機(jī)組一一對應(yīng)設(shè)置。數(shù)據(jù)中心空調(diào)水系統(tǒng)需與大樓水系統(tǒng)分開設(shè)置，主要原因歸納如下：＞數(shù)據(jù)中心的水系統(tǒng)要能夠?qū)嵭性诰€維護(hù)，其可靠性及系統(tǒng)設(shè)計施工運維及控制系統(tǒng)都有不同的要求＞數(shù)據(jù)中心水系統(tǒng)全年為制冷工況運行＞數(shù)據(jù)中心冷凍水溫度可以提高至11攝氏度，節(jié)省制冷能耗計算機(jī)房環(huán)境設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信設(shè)備的使用環(huán)境要求依據(jù)設(shè)備的類型以及制造商的不同而不盡相同。于是硬件造商們提出了Classes1?4數(shù)據(jù)通信設(shè)備運行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)（《ThermalGuidelinesforDataProcessingEnvironments》）；并由ASHRAE（美國供暖通風(fēng)制冷工程師協(xié)會）于2004年發(fā)彳亍.Classes1?4各級別的定義：CLASS1:適用于有著重要應(yīng)用的企業(yè)級的服務(wù)器以及存儲設(shè)備；需要嚴(yán)格控制環(huán)境參數(shù)（露點，溫度和相對濕度）；CLASS2:適用于辦公及實驗室的數(shù)據(jù)中心通常是由小型服務(wù)器、存儲、個人電腦，及工作站構(gòu)成；需適當(dāng)?shù)目刂骗h(huán)境參數(shù)（露點，溫度和相對濕度）；CLASS3：適用于典型的辦公室，家庭，僅需控制環(huán)境溫度；通常用于這些設(shè)備是個人

PC、工作站、筆記本電腦，打印機(jī);CLASS4：適用于PDA及個人電腦的銷售網(wǎng)點以及一些輕工業(yè)環(huán)境。僅需做到充分的冬季取暖和通風(fēng)。Class1設(shè)備運行環(huán)境需求：Classes1級數(shù)據(jù)通信設(shè)備運行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)：EquipmentEnvironmentSpecificationsProductOperation0^ProductPtiwerOffb"cDry-BulbTemperature(°<')RelativeHumidity(%)TNon^Conden&uigMaxRateofDry-BulbTemperature(°C)Rckiti作Humidih(%)Mux,DwPoint(°C!)AllowableRecommended.AJlowftbleRecoehmendedMax.Elei2hto2520toMH40to5517305H5I5to45XtnWi2715to.'：1a.Paoductequipmentispowered,on.buTapeproductsrequireastableandmorerestrictedenvironment(similartoClass11)-Typica]requirements:mniniumtemperatuTeisJb5°C!iiTiaximumtemperatureis32'C；.minimumrelativehumidityi，20%；.iTiaximiunrelativehumidityis80%；.maxiinumdewpointisrateofchangeoftemperatureis]esstlianrateofclom^eefhumidityislessthan5%RHperhour；,andnocondensation.c.Pi'oductequipmentisI'emoved.fromtheoriginalshippingcontainerandinstalled,butnotinuse；,巳g%duringrepa]r,maintenance；.orupgiade.dLDeratemaxinumidry-bulbtejxiperatii.reL°C/30Omabove900m.e.Withadisketteinthedrive5theminimumteitiperamreis10°C■表1.1

The2008recommendedenvironmentalenvelopeisshowninredintnefigurebelow.gM&kfIKYCNHOHfTREVURTKQ1

爐％taQMMii.W嘩LXjiV'x?M0WMDWW'HVJIaritltOrWWU>RIMS先Theseenvironmentalenvelopespertain

toairenteringtheITequipmenthla>EitistingR^ramme-nded；ClaGSi&2OE€<al}(wErr^ronn-GnE—.__'__F:;/U川刑匚知sI$2、1302G^ner^iy詼Ketpletl^Ielohi口日匚布丹fcrCenif.aiDmtes(icwerRHlmHnotcteiinedinMEBSfEButsti-、1302G^ner^iy詼Ketpletl^Ielohi口日匚布丹fcrCenif.aiDmtes(icwerRHlmHnotcteiinedinMEBSfEButsti-i4jASHRAE及設(shè)備生產(chǎn)廠商擴(kuò)大服務(wù)器進(jìn)風(fēng)參數(shù)范圍的意義：可以在保證設(shè)備正常工作的前提下降低制冷系統(tǒng)運行成本；在冬季可以把服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度設(shè)定在較低的溫度范圍內(nèi)即圖1.2中紅色區(qū)域的左側(cè)，這樣可以減少新風(fēng)處理能耗降低最大限度利用室外自然冷源；在過度季節(jié)及夏季可以把服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度參數(shù)設(shè)置在紅色區(qū)域的右上角，這樣可以降低制冷能耗，增加室外自然冷源的利用時間。ASHRAETC9.9Class1級標(biāo)準(zhǔn)與國內(nèi)計算機(jī)房規(guī)范A級機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)對機(jī)房室內(nèi)環(huán)境要求的比較分析：數(shù)據(jù)比較表：計算機(jī)設(shè)備環(huán)境需求比較選項設(shè)備運行時設(shè)備不運行時干球溫度[1]相對濕度[1]最高露點溫度最大小時溫度變化率干球溫度相對濕度最高露點溫度(C)(%)(C)(C/h)(C)(%)(C)ASHRAETC9.9Class(2008)18?27C25%?60%1755?45C8%?80%27電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范（A級）機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)23±1C40%?55%-55?35C40%?70%-[1]ASHRAETC9.9Class1標(biāo)準(zhǔn)中干球溫度及相對濕度參數(shù)為服務(wù)器進(jìn)風(fēng)測參數(shù)；電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范A級機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)中干球溫度及相對濕度參數(shù)是指房間控制溫度設(shè)定值（通常為精密空調(diào)回風(fēng)設(shè)定溫度）；表1.3兩種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)對冷水機(jī)組制冷效率的影響：兩種環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的主要區(qū)別在于對服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度的要求不同;電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計規(guī)范要求服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度在13?15°C（考慮8度服務(wù)器溫升）；而ASHRAE與設(shè)備廠商對服務(wù)器要求的進(jìn)風(fēng)溫度范圍：18?27C；提高服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度意味著可以提高精密空調(diào)送風(fēng)溫度;提高精密空調(diào)送風(fēng)溫就意味著可以提高冷水機(jī)組的冷凍水出水溫度，提高冷水機(jī)組冷凍水溫度意味著可以提高蒸發(fā)溫度，帶來更高的機(jī)組能效比；冷凍水出水溫度變化對機(jī)組制冷效率的影響見圖1.4：Sarnipla匚hitlerasaFuncli&nofL&avirtgChiilltdW^tarTanpianiLi!^(withChiiltedWatarDiH^ir&ntialTttmparaLiir#hirldConsLain)020赭用boo宙aM3momoLfflawing：IRJjibarTainparac&mfdsaqF|i冷歡機(jī)組出水道真Ci^FiEecfca->WG0o-E^U-S--6多蘭原碧顯呈￥史圖1.4冷水機(jī)組出水溫度越高制冷效率越高綜上所述我們建議：參考ASHRAETC9.9采用Class1級標(biāo)準(zhǔn)作為蘇寧數(shù)據(jù)中心機(jī)房服務(wù)器運行環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)組溫度控制方式改為送風(fēng)溫度控制。同時提高冷水機(jī)組冷凍水出水溫度至11攝氏度，在降低冷水機(jī)組壓縮機(jī)制冷能耗的同時，使末端精密空調(diào)處于干工況運行模式，減少室內(nèi)冷凝水的產(chǎn)生，同時節(jié)省了加濕能耗以及加濕設(shè)備的維護(hù)成本。1.3.自然冷卻系統(tǒng)采用自然冷卻系統(tǒng)，冬季可不開或少開冷凍機(jī)，節(jié)約能源。江蘇地區(qū)每年部分使用自然冷卻的時間為15%；全部使用自然冷卻時間為25%。I岑卻塔冷卻水泵EstimatedAnnualFree-coolingHoursForSuZhou,China(年直接自然冷卻小時數(shù)統(tǒng)計）30%自然冷卻50%自然冷卻100%自然冷卻AvailableAvailableNumberofHoursTemperature**IsUnderMonthDaysHours18°CDB16°CDB11°CDBJanuary31744740736708February28672665652591March31744683659683April3072058544984May31744124210June30720600July31744000August31744000September30720100October3174429015928November30720666525163December31744744743593TotalHours8760450439442850TotalDays(TotalHours/24)***365188164119PercentageofTotalHours100.00%51.42%45.02%32.53%江蘇地區(qū)典型氣象年逐時參數(shù)報表COOL-HUBCOOL-HUB-12COUPLE/帶水力平衡及流量測試功能COOL-HUB-12COUPLE/是一款為數(shù)據(jù)中心冷凍水系統(tǒng)定制水力分配設(shè)備,他集水力平衡水力分配及流量測試于一體.F思MA**j帶系統(tǒng)清洗旁路，可以避免系統(tǒng)請清洗時把雜質(zhì)帶入精密空調(diào)的盤管內(nèi).自動水力平衡，消除精密空調(diào)制冷量不均情況，節(jié)約制冷能耗。自動調(diào)節(jié)分配給每個之路精密空調(diào)的流量，同時通過CPI流量測試設(shè)備可精確的測出每路支管的流量.。可以與精密空調(diào)完美結(jié)合消除解除室內(nèi)漏水隱患?？梢约芯S護(hù)，不需要在每臺設(shè)備上進(jìn)行操作，大大降低了維護(hù)的工作量，并且在有些安裝條件惡劣的情況下，原先不可維護(hù)的設(shè)備，維護(hù)變得非常便捷。進(jìn)口IBM-customization-hose1”柔性保溫軟管及接頭，耐壓16bar.GHC-628?201TGHC-628?201T岫in*不間斷制冷系統(tǒng)精密空調(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的一個重要組成部分，精密空調(diào)系統(tǒng)不僅要滿足室內(nèi)溫、濕度控制精度需求同時可靠性要求不能低于其它系統(tǒng)，不能使制冷系統(tǒng)成為數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定運行各因素的短板。常規(guī)數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)從一個備用發(fā)電機(jī)獲得備份電力而不是靠不間斷電源供電。在一般的數(shù)據(jù)中心（單機(jī)柜裝機(jī)功率小于3kW）中，發(fā)電機(jī)啟動延遲是可以接受的，因為失去5-20秒（發(fā)電機(jī)啟的制冷和氣流供應(yīng)引起的溫度升高只有大約1°C。但是，在每個機(jī)柜10kW高密度負(fù)載的情況下，氣溫在發(fā)電機(jī)啟動延遲過程中會升高8-30°C這是不可接受的。因此，在高密度環(huán)境中，制冷系統(tǒng)的持續(xù)運行是非常必要的，以確保不間斷的散熱。傳統(tǒng)風(fēng)冷精密空調(diào)系統(tǒng)接入不間斷電源系統(tǒng)（UPS）會造成成本大幅增加。而水冷系統(tǒng)實現(xiàn)不間斷制冷就來的容易很多:我們建議將空調(diào)系統(tǒng)冷凍水循環(huán)水泵以及精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)由UPS供電，然后在冷凍水給水系統(tǒng)中串聯(lián)一個蓄冷水罐，蓄冷量維持時間同UPS電池后備時間。滿足TheUptimeInstituteCLASSA級（最高級別）不間斷制冷的要求。精密空調(diào)系統(tǒng)氣流組織優(yōu)化設(shè)計數(shù)據(jù)中心的機(jī)柜擺放按照冷熱通道分來的原則，這是目前比較通用的設(shè)計思路，但是，從節(jié)能和充分