SoSo CAD
Bilimsel makalePDF2022

Hibrit İstatistiksel ve Termodinamik Tabanlı Yaklaşımla ABD Veri Merkezleri için İklime ve Teknolojiye Özgü PUE ve WUE Tahminleri

Özgün başlık Climate- and technology-specific PUE and WUE estimations for U.S. data centers using a hybrid statistical and thermodynamics-based approach

Resources, Conservation and Recycling (Elsevier BV) · Nuoa Lei, Eric Masanet

Operatör verisiyle doğrulanmış fizik tabanlı bir tesis modeli, on ABD veri merkezi arketipi için yıllık PUE ve WUE'yi birlikte öngörüyor; arketipler boyut sınıflarını ve soğutma sistemlerini kapsıyor ve 16 ASHRAE iklim bölgesinde çalıştırılıyor.

Belgeyi okuİndir (PDF, 1,4 MB)Özgün kaynağa git

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Bu sayfada

Özet

Veri merkezlerinin yerinde su kullanımı politika ve enerji analizi topluluklarında giderek önem kazanıyor, ancak operatörlerin bildirdiği su kullanım etkinliği (WUE) değerlerinin olmaması makro düzey modellerde nicelleştirmeyi zorlaştırıyordu. Çalışma bu boşluğu, gerçek verilerle doğrulanmış fizik tabanlı bir modelle çok sayıda ABD veri merkezi arketipi ve iklim bölgesi için termodinamik olarak uyumlu PUE ve WUE değerleriyle kapatıyor. Arketipler boyut sınıflarını ve soğutma sistemlerini kapsıyor: adyabatik soğutmalı veya soğutmasız hava tarafı ekonomizör, su tarafı ekonomizör, su soğutmalı ve hava soğutmalı chiller ve DX. Ayar noktaları, ekipman verimleri ve soğutma kulesi parametrelerinin Monte Carlo örneklemesi tek değer yerine aralıklar veriyor.

Öngörülen medyan PUE aralıkları büyük ölçekli veri merkezleri için (durum 1-2) 1,12-1,25, orta boy için (durum 3-7) 1,39-1,98 ve küçük için (durum 8-10) 1,71-2,22. En yüksek PUE genellikle 1A (sıcak nemli) iklim bölgesinde, en düşüğü 8 (subarktik) bölgesinde; yalnızca hava tarafı ekonomizörlü durumlar en düşük PUE'yi 4C (denizel), su tarafı ekonomizörlü durumlar 3C'de veriyor.

Ekonomizörsüz su soğutmalı chiller veri merkezleri (durum 5 ve 8) soğutma kulesi su kullanımı nedeniyle en yüksek WUE'ye sahip. Reddedilen ısının çoğu iklimden bağımsız BT yükü olduğundan WUE serin iklimlerde yalnızca zayıf düşüyor. Adyabatik soğutmalı hava tarafı ekonomizörler (durum 1) yalnızca hava tarafı ekonomizörlerden (durum 3) daha az su kullanıyor, çünkü daha su yoğun ek soğutmanın çalışma saatlerini azaltıyorlar. Hava soğutmalı chiller'lar ve DX sistemleri çok küçük doğrudan su kullanır ama enerji açısından daha az verimli; dolaylı su dahil toplam ayak izleri önemli ölçüde daha yüksek olabilir. WUE varyansı soğutma kulesi durumlarında en büyük; kaldıraçlar daha verimli chiller'lar, rüzgâr sürüklenmesi damla tutucuları ve kabul edilebilir sınırlar içinde daha yüksek konsantrasyon çevrimleri.

Sınırlar: bildirilen gerçekler indirilen ön baskı sürümüne ait; model ABD iklim bölgeleri ve on arketip ile sınırlı, sonuçlar aralık olarak okunmalı ve diğer ülkelerin iklim ve şebekesine doğrudan aktarılamaz.

Öne çıkan noktalar

  1. Öngörülen medyan PUE aralıkları: büyük ölçekli (durum 1-2) 1,12-1,25, orta boy (durum 3-7) 1,39-1,98, küçük (durum 8-10) 1,71-2,22.
  2. En yüksek PUE genellikle iklim bölgesi 1A'da (sıcak nemli), en düşüğü 8'de (subarktik); yalnızca hava tarafı ekonomizörlü durumların en düşük PUE'si 4C'de (denizel), su tarafı ekonomizörlülerin 3C'de.
  3. Ekonomizörsüz su soğutmalı chiller veri merkezleri (durum 5 ve 8) soğutma kulesi su kullanımı nedeniyle en yüksek WUE'ye sahip; WUE serin iklimlerde zayıf düşüyor çünkü reddedilen ısının çoğu iklimden bağımsız BT yükü.
  4. Adyabatik soğutmalı hava tarafı ekonomizörler (durum 1) yalnızca hava tarafı ekonomizörlerden (durum 3) daha az su kullanıyor.
  5. Hava soğutmalı chiller'lar ve DX çok küçük doğrudan su kullanır ama daha az enerji verimli; dolaylı su dahil toplam ayak izleri önemli ölçüde daha yüksek olabilir.
  6. WUE varyansı soğutma kulesi durumlarında en büyük; kaldıraçlar daha verimli chiller'lar, rüzgâr sürüklenmesi damla tutucuları ve kabul edilebilir sınırlar içinde daha yüksek konsantrasyon çevrimleri.

Tasarımda kullanımı

  • Veri merkezi ön tasarımında PUE ve WUE hedeflerini boyut sınıfı, soğutma sistemi ve iklim bölgesine göre bu çalışmanın aralıklarıyla belirleyin (ör. küçük odalar için 1,71-2,22, büyük ölçekli için 1,12-1,25).
  • Soğutma kulesi kullanan tasarımlarda daha verimli chiller, damla tutucu ve daha yüksek konsantrasyon çevrimini WUE kaldıracı olarak değerlendirin.
  • Hava soğutmalı chiller veya DX seçerken düşük doğrudan suyu enerji ve dolaylı su artışıyla birlikte değerlendirin.

Aylık bülten · ücretsiz

Referans listeniz güncel kalsın

Ayda bir: yeni eklenen kaynaklar, Türkiye mevzuatındaki değişiklikler ve yaklaşan veri merkezi etkinlikleri.

SoSo CAD

Soğutma kapasitenizi tasarımla birlikte kontrol edin

SoSo CAD’de zonların ısı yükünü, kullanılabilir kapasitesini ve en büyük ünite kaybındaki kapasite dengesini inceleyin.

Demo iste
SoSo CAD soğutma çalışma alanında zon yükleri ve kapasite dengesi

Kimler okumalı

Veri merkezi enerji ve su kullanımını boyut, soğutma sistemi ve iklime göre modelleyen enerji analistleri ve tasarımcılar.

Belgenin bölümleri

  1. 1. Giriş
  2. 2. Önceki WUE analizleri
  3. 3. Metodoloji (3.1 Modelleme kapsamı ve sistem tanımları, 3.2 Veri merkezi PUE ve WUE modeli, 3.3 Model girdileri ve veri kaynakları, 3.4 Belirsizlik ve duyarlılık analizi)
  4. 4. Sonuçlar ve tartışma (4.1 Model doğrulama, 4.2 Yerinde PUE ve WUE simülasyon sonuçları, 4.3 İklime bağlı pratik minimum PUE ve WUE değerleri, 4.4 Duyarlılık analizi sonuçları)
  5. 5. Sonuçlar

İlgili standartlar

  • ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines
  • ASHRAE 90.4
  • ISO/IEC 30134-9 (WUE)

Belgeyi okuyun

lei-masanet-climate-pue-wue-us-2022.pdf

PDF · 1,4 MB · İngilizce

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

İndir (PDF, 1,4 MB)Tarayıcıda aç

Belge, lisansı yeniden dağıtıma izin verdiği için özgün haliyle ve değiştirilmeden sunulmaktadır.

Yayın bilgileri

Yazarlar
Nuoa Lei; Eric Masanet
Yayıncı
Resources, Conservation and Recycling (Elsevier BV)
Yıl
2022
Cilt
182
Sayfalar
106323
Belge dili
İngilizce
Kaynak türü
Bilimsel yayın
Erişim
Açık lisans — indirilebilir
Lisans
CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz
Lisans kanıtı
www.researchsquare.com
Özgün lisans notu (İngilizce)

Downloaded file is the Research Square preprint (DOI 10.21203/rs.3.rs-769999/v1, titled 'Climate- and Technology-Specific PUE and WUE Predictions for U.S. Data Centers using a Physics-Based Approach'). Its cover page states it is licensed under CC BY 4.0. The journal version is also CC BY, but numbers in it may differ from this preprint.

Künye

Nuoa Lei; Eric Masanet (2022). Climate- and technology-specific PUE and WUE estimations for U.S. data centers using a hybrid statistical and thermodynamics-based approach. Resources, Conservation and Recycling (Elsevier BV). 182, 106323. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2022.106323

SoğutmaSuEnerjiPerformans göstergeleri

Konuyla ilgili etkinlikler

Etkinlik takvimini inceleyin

İçerik ve tüm hakları eser sahiplerine aittir. SoSo CAD yalnızca künye, kendi hazırladığı özet ve kaynağa bağlantı sunar; kaynakların içeriğinden sorumlu değildir.