Veri merkezleri için prototip enerji modelleri

Özet

Bu makale Energy and Buildings dergisinde (Elsevier) 2021'de yayımlanmıştır; yazarları Kaiyu Sun, Na Luo, Xuan Luo ve Tianzhen Hong'dur ve çalışma Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'na aittir. Makale, ABD Enerji Bakanlığı'nın ticari bina prototiplerini tamamlamak üzere EnergyPlus ve OpenStudio ortamında iki veri merkezi prototip enerji modeli oluşturur. Dergi makalesi telif haklıdır; bu kayıt yalnızca özete dayanır. Çalışma, veri merkezlerinin bina enerji simülasyonlarında ortak ve tekrarlanabilir bir temelle ele alınmasını hedefler.

Küçük model, CRAC birimleriyle soğutulan bir bilgisayar odasıdır. Büyük model ise CRAH birimleri ve merkezi soğutucu (chiller) tesisi olan, bağımsız bir veri merkezidir. BT yoğunlukları bilgisayar odası için 40 ve 100 W/ft2, bağımsız tesis için 100 ve 500 W/ft2 olarak alınmıştır. Modeller, farklı dönemlerdeki ASHRAE 90.1 asgari gereksinimlerini izler ve ABD'nin tüm iklim bölgelerini kapsar. Bu iki model, sık görülen iki tesis tipini, yani bilgisayar odasını ve bağımsız veri merkezini temsil edecek biçimde seçilmiştir.

Çalışmanın yöntemsel yeniliği, EnergyPlus'ta uygulanan yeni bir 'yaklaşma sıcaklığı' (approach temperature) yöntemidir. Bu yöntem, farklı yükler ve hava ayırma (kapsama) koşulları için düzgün olmayan hava sıcaklıklarını temsil eder. Katkı, tek bir homojen oda sıcaklığı varsayımının yerine, hava akışının sıcaklık dağılımına etkisini modellere dahil etmektir. Yaklaşma sıcaklıklarının CFD ile önceden hesaplandığı belirtilir. Bu yaklaşım, kapsama gibi önlemlerin enerji etkisini simülasyonda daha gerçekçi göstermeyi amaçlar.

Sınırlar da vardır: modeller ABD iklimleri ve ABD standartlarına göre kurulmuştur ve sunulan yoğunluklar belirli senaryolardır. Yine de ASHRAE 90.1 ve ASHRAE 90.4 ile ilişkilendirilen bu prototipler, saatlik soğutma modelini ve kapsama etkinliğini kalibre etmek isteyen araçlar için ortak bir referans noktası sağlar. Mevzuat ve enerji kodu analizleri için de tutarlı bir model kümesi sunar. Okuyucu, tam yöntem ayrıntıları için makalenin kendisine başvurmalıdır.

Öne çıkan noktalar

1. Küçük model CRAC birimli bir bilgisayar odası, büyük model CRAH ve merkezi chiller tesisli bağımsız bir veri merkezidir.
2. BT yoğunlukları bilgisayar odası için 40 ve 100 W/ft2, bağımsız tesis için 100 ve 500 W/ft2'dir.
3. EnergyPlus'ta uygulanan yeni 'yaklaşma sıcaklığı' yöntemi, farklı yükler ve kapsama için düzgün olmayan hava sıcaklıklarını temsil eder.
4. Yaklaşma sıcaklıkları CFD ile önceden hesaplanmıştır.
5. Modeller ASHRAE 90.1 asgari gereksinimlerini farklı dönemler için izler.
6. Modeller ABD'nin tüm iklim bölgelerini kapsar.
7. Makale Energy and Buildings dergisinde 2021'de yayımlanmıştır; yazarlar LBNL'dendir.
8. Dergi makalesi telif haklıdır; kayıt özete dayanır.

Tasarımda kullanımı

• Prototip yoğunlukları ve yaklaşma sıcaklığı kavramını, aracın saatlik soğutma modelini ve kapsama etkinliğini kalibre etmek için kullanın.
• EnergyPlus dışa aktarımını bu prototipleri hedefleyecek şekilde kurgulayın.
• Enerji kodu karşılaştırmalarında ASHRAE 90.1 ve 90.4 ile ilişkilendirilmiş bu modelleri başvuru olarak alın.
• Hava ayırma (kapsama) etkisini tek bir oda sıcaklığı yerine sıcaklık dağılımı üzerinden modelleyin.

Kimler okumalı

Veri merkezi enerji modellemesi yapan mühendisler, enerji kodu uyum danışmanları ve simülasyon aracı geliştiricileri.

İlgili standartlar

• ASHRAE 90.1
• ASHRAE 90.4

Yayın bilgileri

Yazarlar

Kaiyu Sun; Na Luo; Xuan Luo; Tianzhen Hong

Yayıncı

Energy and Buildings (Elsevier)

Yıl

2021

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Künye

DOI

10.1016/j.enbuild.2020.110603

Lisans

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

Künye