分享一個已經不再是新聞的消息,美國聯邦政府計劃從2011年起,4年時間內關閉800個數據中心。昆德拉稱這將使美國政府每年節省大約50億美元,同時降低各州政府購買軟件和硬件的需求和費用。
為什么要關閉數據中心呢?美國政府主要是考慮以下幾個因素:
提高能源效率
估計數據中心整合計劃有望將耗電量減少120億千瓦時。這相當于一座小型核發電廠的全年發電量。
提高服務器利用率
聯邦政府數據中心的服務器利用率平均只有從7%到15%。聯邦數據中心整合計劃小組(FDCCI)的目標范圍是提高至60%到70%。這個目標光靠整合數據中心是無法實現的,還需要借助服務器虛擬化及其他最佳實踐。
節省費用
白宮估計,聯邦政府可以通過數據中心整合節省50億美元。這筆錢購買的汽油將足以供全美用上兩星期。或者換一種角度來看,這相當于美國教育部、能源部、內政部和國務院四個部門的IT預算總和。
今天我們重點來探討能源效率如何提高。先舉一個生活中本人做過實測的例子。在艷陽高照的夏天,在南方城市,把車停在露天場所,中午時分,不管是哪種顏色的車,在沒有任何防曬隔熱處理的情況下,不出1小時,車內的溫度便上升到至少40度。有些朋友會在此時直接進入車內,然后把空調開到最大。坐進車內的人覺得很熱,雖然開著空調,但是基本上要過約一個小時左右才會感覺到車內溫度的相對舒適性。車內本身溫度就高,又因為車行走在路上還要接受太陽的照射,所以,僅憑車內空調的威力,要把溫度從40度降到25度,從我的實測經驗來看,最少需要一小時。但為什么我們并沒有覺得高溫難受的時間有那么長呢?那是因為我們從40度的環境在溫度降到30度時,我們就已經覺得是個幸福的溫度了,所以從30度再降到25度時,人們的對舒適度的感覺就沒有那么明顯的感受了。那另一些朋友呢?有些朋友會先打開車門或車窗進行幾分鐘的自然散熱然后再啟動發動機開始行走。打開四個車門,在沒有風的情況下,在太陽照射下,5分鐘左右的時間,車內的溫度就能從40度降到35、36度左右。如果有點兒小風,5分鐘左右就能降到32、33度左右的樣子。
從上面的這個故事不知道朋友們有沒有受到點什么啟發?完全利用工業力量去改變大自然帶給我們的溫度情況,耗時長,耗能大。利用大自然的能量改變自然溫度,可以起到事半功倍的效果。從高溫降到低溫是如此,從低溫升到高溫也亦然。
在數據中心機房環境中,我們為了屏蔽戶外的灰塵、過干過濕的空氣而使用精密空調制冷,以使數據中心機房維持在設備良好運行所需要達到的環境濕度及溫度要求。按照這個PUE=數據中心的總用電量/IT設備的總用電量的計算公式來看,精密空調的用電量在整個數據中心運維過程中占據了總耗電量約一半的電量。如此來看,要想節約運維管理成本,提高能源利用效率就要用節約精密空調的使用率或是采用可以替代它的產品以達到節約能耗和提高能源利用率的目的。那么目前中國市場上,有沒有可以完全替代或是部分替代精密空調的產品?有。目前市面上有全新風空調,(主要工作原理)但在國內外都是應用在居家場所較多,在數據中心的應用還不多見。再者就是節能新風機。
節能新風機是個新興名詞,也是個很形象的詞。簡單從字面上來理解,就是把室外的新風引入室內。既然是空調,那就同時也具備了數據中心空調的幾大功能特點,使得進入機房的風具備機房環境要求的溫度、濕度及換風量的參數要求。那么節能新風機是什么特性和工作原理,適用于哪些地區?
用最直白的話來講,節能新風機就是把室外符合相關參數設置(如室外與室內溫差、室外空氣潔凈度、濕度達到設定參數值的情況下),把室外的新風通過三層過濾關卡,送入機房。
過濾裝置:
初效過濾:對外界空氣進行有效初級過濾,能夠有效的凈化空氣中大于1mm顆粒物、灰塵等。初效過濾效率等級為G4,平均過濾效率達90%以上,采用平板結構。
二級過濾:當混合空氣經過初級過濾后進入此過濾層,能夠有效使空氣符合機房使用標準,凈化等級達F7-F9標準。
終級混風系統:
混風系統:混風系統由室外新風通道與室內回風通道組成。
室外新風通道:對應室外新風進行輸送以及控制風口大小。
室內回風通道:對機房內部空氣進行輸送以及控制風口大小。
節能新風機通過智能控制系統,對機房外部新風以及機房內部空氣進行混合。
過濾等級設計:新風系統采用多級過濾裝置,G4過濾器捕集≥5μm的顆粒灰塵及各種懸浮物,F7~F9級過濾器捕集0.3~5μm的顆粒灰塵及各種懸浮物,保證機房的高潔凈度。
通過這個過濾顆粒灰塵的數據來看,這類設備可以過濾掉比PM2.5還要小的灰塵,且為低噪音凈化設計,具有風量大,送風距離遠,有功率補償,可調穩定送風風量等特點,適宜不用環境新風機的應用。適用的環境面廣,且提供開放性通訊協議,可與各廠家精密空調友好通訊。由此理解,數據中心的設備可以在沙塵和灰霾嚴重的北方地區,也暢快的呼吸著高質量的新風,舒服的運轉在各數據中心機房。
通過某廠家提供的產品技術參數表可見,一臺自身耗電3.08KWH的節能新風機,卻可以提供給機房35KW的制冷量。與傳統的精密空調相比,節能數據相當可觀。
節能新風機適用范圍一覽圖
數據來源于2009年至2011年全國天氣統計 參考中國天氣網、新浪天氣
由上圖可看出,節能新風機在長江以北的地區均可大顯身手,在長江以南的地區能效比略低。
節能新風系統在我國適用地域廣,適用時間長,機型從1000m3/h~20000m3/h不等,可以適用于大、中、小各種機房。精確的溫度控制和可靠性設計,能夠充分滿足機房的特殊使用環境。
由此,我們是不是可以這么去理解,在精密空調高電耗的屏蔽外界自然新風冷源的的情況下,使用精密空調與節能新風機的組合方案,或是在部分地區單獨使用節能新風機進行對數據中心的運維環境提供適合的空氣條件,那么我們可以不用純粹的工業手段與外界斷開通道,而是張開懷抱擁抱大自然,打通阻隔著數據中心機房與外界大自然的那道阻隔,利用大自然的風能流動帶走熱量、抵消大自然日照及數據中心設備運營中產生的熱量。
這個思路是否真的能帶來長久的利益?是否在具體地區及項目中切實可行?是否符合數據中心運營過程中對環境精密要求的高安全可靠性?是否符合我們在數據中心建設增長迅速的年代對投資建設及運營成本控制的要求?目前部分設備在一些地區的項目中已經開始實時運營。接下來,我會對相關使用情況的實測數據及節能降耗情況和這過程中的種種細節進行后續公布。