上海某数据中心能效调研分析

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1、上海某数据中心能效调研分析0引言数据中心由于其巨大的能耗越來越成为人们关注的焦点，但就数据中心本身能耗到底有多少个问题，学者们存在较大的分歧。如JonathanEl］等人认为2006年美国数据中心能耗占到了该国总能耗的1.2%,且其增长速度大约为5年翻一番，然而文献［2］却质疑Jonathan觥等人所采用的估算方法的准确性，认为其有高估的可能；William［3］等人估算的数据中心能耗密度范围为1076〜2150W/m2,而Mitchel1—Jackso［4］等人实测的结果则为355W/m20事实上，目前对于究竟数据屮心能耗

2、问题严重性的描述，国内外均没有令人满意的答案，特别值得一提的是我国到目前为止还没有公开的有关数据中心能耗的数据。针对这个问题，本文作者在运行管理人员的充分配合下对上海某数据中心的能耗情况进行了现场实测，并在这些数据的基础上对该数据中心的能效相关问题进行了讨论。1数据中心能效参数在对数据中心进行能效讨论之前，首先需要明确数据小心的能效参数。对于一般建筑来说，常用的能效参数是EUI(Energyuseintensity),也就是单位建筑面积的能耗，但这个参数具体应用到数据中心当中却存在一定问题。由于数据中心中的IT设备种类可能不

3、单一，另外不同的数据中心设备放置的密度也可能存在差异，而这些非能效因素都会导致不同数据中心单位面枳的IT设备的散热量存在较大差别。在此背景下，EUI(Energyuseintensity)这个参数失去了应有的评判意义，因此需要一个新的指标来评价数据中心的能耗效率。美国绿色网格提出了Pl'E(PowerUsageEffectiveness)［5］参数作为数据中心能耗指标，如式(1)所示：z„TotaiFacilityPowerPut:ITEquipmentPower(})其中,TotaiFacilityPower作为数据中心的

4、总能耗,W；ITEquipmentPower为IT设备能耗，W。Belady⑹认为很多数据中心能耗的PUE值可能会达到3.0或更高，而经过良好的设计,PUE值有可能会降到1.6左右，而Patterson［7］则认为PUE的下限值应为2.0.劳伦斯伯克利实验室［8］对美国数据屮心开展的测量显示PUE变化范围为L3到3.0.需要指出的是目前尚无研究给出标定数据中心是否节能的PUE值。该参数是数据中心业内比较通行的能效评介参数，因此在本文中主要利用它來描述测试数据中心的能效性能。2测试概述2.1测试对象描述测试数据中心主要为某期货

5、公司提供电子数据业务.全年24小时不问断运行。其面积为300m2（20xl5ni）（包括CRAC所在的空调机房面积）.平面布置图及气流组织如图1和2所示O冷4沮CRAC（计IT•曙割5介无、

6、IFANG360

7、17300mMh额定功率7・5kW室外1聯定功率麻伽0C1冷凝风机2.2测试过程经现场调研了解到该数据中心精密字调、照明及IT设各均有相对独立的UPS系统。本次研究中选収连续的两个典型工作日（2011年12月23及24日）來对数据中心能耗情况进行研究，分别于23日的上午9时与24日的上午9时记录各UPS电表读数，取每个UPS两次读数的差值为该数据中心典型工作H的相应能耗。3测试结果与分析现场实测的数据如表2所示表2数据屮心能耗调硏数据类别读数差值（kWh）…线路113081T设备线路2!080机组I580机组2260将密空调

8、机组机组3560机组4送yj'i’FAN翩0照明W151由表2我们可以计算出数据中心总能耗为4459kWh/天，结合机房面积可得该机房EUI为619.3w/m2o而其分项能耗则如图3所示。•IT设备能耗曜位:W/m*IIFANG360测试数据中心分项能耗饼■空调系统陡任照明能耗由图3我们依据式（1）可以得到该数据中心的PUE为1.86（由于无法测量供电系统的能耗，因此这里得到的PUE是有可能偏大的）。由于业内目前仍无关PUE的节能标准值.因此在讨论PUE值吋只能与其他数据中心PUE来作相对比较研究。将测试数据中心PUE与美国

9、劳伦斯伯克利实验室所作的数据中Benchmark调研测试中得到的数据中心PUE比较如图4。从图中我们可以看出测试数据中心的PUE值处于中等偏高的位置，因此其辅助系统（主要为空调）有相当的节能空间（最少为50%）o其中美国测试数据中心PUE值來源为文献［8］。另外根据表2对知精密空调机组额定