Veri Merkezi PUE'sini ve Verimliliğini Yönlendirmek

Özet

Bu makale, Consulting-Specifying Engineer dergisinde 2015'te yayımlanmış, yazarı Bill Kosik olan bir uzman yazısıdır. Konusu, bir tesisin PUE değerini gerçekte neyin belirlediğidir. Kosik, ekonomizer kontrol sınırları ile besleme ve dönüş sıcaklıklarından başlayıp transformatör, UPS (KGK) ve PDU'ların kısmi yükteki kayıplarına uzanan mühendislik girdilerini adım adım ele alır. Makale ücretsiz erişilebilir ancak telif haklıdır; burada özetlenen olgular kendi ifademizle aktarılmıştır.

PUE temelleri bölümü, iyi tasarlanmış, işletilmiş ve bakımı yapılmış veri merkezlerinin tipik olarak 1,20-1,60 aralığına düştüğünü, çok verimli tesislerin yaklaşık 1,10'a yaklaştığını ve PUE'nin 1,0'ın altına inemeyeceğini belirtir. Yazar ayrıca merkezi soğutulmuş su santrallerini, DX, evaporatif ile doğrudan ve dolaylı ekonomizer sistemlerinin enerji davranışını karşılaştırır. Bir temel nokta, elektrik kayıplarının iki kez ödenmesidir: bunlar ısıya dönüşür ve soğutma tesisinin ayrıca atması gereken yük haline gelir.

Makale bina kabuğu hava kaçağını da ele alır. Aktarılan aralıklar arasında CIBSE TM-23/ATTMA TS1 için 0,11-0,33 cfm/ft², ASHRAE Fundamentals için sıkı 0,1, ortalama 0,3 ve kaçaklı 0,6 cfm/ft² ve bir NIST araştırması için 0,47-2,7 cfm/ft² yer alır. Enerji modeli için 8 760 saatlik iklim verisi (ASHRAE IWEC2) ile 5, 10, 20 ve 50 yıllık dönüş süreleri için aşırı kuru termometre değerleri önerilir. Tipik yıl dosyaları ASHRAE yüzde 1 ve 2 soğutma ile yüzde 99 ısıtma koşullarıyla uyumludur ancak yüzde 0,4 ve 99,6 ile uyumlu değildir; ekipman boyutlandırmasında ASHRAE Fundamentals tasarım verisi kullanılmalıdır.

Güvenilirlik konusunda, bildirilen beş yıllık arıza olasılığı N sistem için yaklaşık yüzde 83'ten 2(N+1) için yaklaşık yüzde 4'e kadar değişir; daha yüksek yedeklilik genellikle kısmi yükte UPS ve PDU verimini düşürür. Su soğutmalı BT bile kabin kapasitesinin kabaca yüzde 10-30'unu havaya atar ve bu tür kabinler tipik olarak 50-80 kW barındırır. Makale, yoğun raflar için kapatma (containment) ve yakın bağlı soğutma seçenekleriyle sona erer. Sınırlılık olarak, 2015 tarihli bir uzman makalesi olup güncel donanım yoğunluklarını yansıtmayabilir.

Öne çıkan noktalar

1. İyi tasarlanmış ve işletilen veri merkezleri tipik olarak PUE 1,20-1,60 aralığındadır; çok verimli tesisler yaklaşık 1,10'a yaklaşır; PUE 1,0'ın altına inemez.
2. Enerji modeli 8 760 saatlik iklim değerlerini (ASHRAE IWEC2) ve 5, 10, 20 ve 50 yıllık dönüş süreleri için aşırı kuru termometre değerlerini kullanmalıdır.
3. Transformatör, şalt, UPS, PDU ve RPP kayıpları soğutma tesisinin atması gereken ısı olarak geri döner; enerji kullanımını iki kez etkiler.
4. Bina kabuğu kaçağı: CIBSE TM-23/ATTMA TS1 0,11-0,33; ASHRAE 0,1 sıkı / 0,3 ortalama / 0,6 kaçaklı; NIST araştırması 0,47-2,7 cfm/ft².
5. Beş yıllık arıza olasılığı N sistem için yaklaşık yüzde 83, 2(N+1) için yaklaşık yüzde 4; yüksek yedeklilik kısmi yük UPS/PDU verimini düşürür.
6. Tipik yıl hava dosyaları ASHRAE yüzde 1/2 soğutma ve yüzde 99 ısıtma koşullarıyla uyumludur, yüzde 0,4/99,6 ile değil; boyutlandırmada ASHRAE Fundamentals kullanılmalıdır.
7. Su soğutmalı BT bile kabin kapasitesinin yaklaşık yüzde 10-30'unu havaya atar; bu kabinler tipik olarak 50-80 kW barındırır.

Tasarımda kullanımı

• Enerji modeline ekonomizer kontrol sınırlarını, her elektrik katı için kısmi yük kayıp eğrilerini ve yedeklilik topolojisini girdi olarak ekleyin.
• Elektrik kayıplarını soğutma yüküne geri ekleyin.
• Boyutlandırmada yüzde 0,4 ve aşırı hava tasarım noktalarını, 8 760 saatlik yıllık simülasyon dosyasından ayrı olarak alın.
• Tasarım PUE'si yalnızca tam BT yükünde verilmişse uyarı verin.

Kimler okumalı

Veri merkezi enerji modellemesi, soğutma ve elektrik tasarımı yapan mühendisler.

İlgili standartlar

• ASHRAE Thermal Guidelines for Data Processing Environments
• CIBSE TM23
• ASHRAE Handbook - Fundamentals

Yayın bilgileri

Yazarlar

Bill Kosik

Yayıncı

Consulting-Specifying Engineer

Yıl

2015

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Uzman / topluluk

Erişim

Ücretsiz okunur

Lisans

Telif hakkı saklı; yalnızca künye — özgün belge için yayıncının kullanım koşulları geçerlidir

Künye