可持续数据中心设计的考虑因素

日期: 2021-10-07 作者:Robert Macfarlane翻译:邹铮 来源:TechTarget中国 英文

大多数企业希望,到2050年,他们的建筑物-甚至数据中心都实现“净零”,这意味着他们将从可再生能源中获取所有能源,不再排放二氧化碳。实现净零需要采用三管齐下的数据中心设计方法:节能、能效和可再生能源,最好是现场能源。

现在,随着越来越多的企业寻求设计(或者重新设计和升级)他们的数据中心以实现环境可持续性,你也应该考虑如何将你的设施转向净零。这可能会带来长期资金节约,并有助于改善地球的健康状况。

通过温度和湿度实现可持续发展的历史

在1980年代,Uptime Institute推动热通道/冷通道数据中心布局,这开启了转向更环保数据中心的趋势。通道封闭进一步完善这种方法,通过提高这种布局的冷却和能源效率。

美国采暖、制冷和空调工程师协会 (ASHRAE) 技术委员会 TC 9.9于2004 年发布的《Thermal Guidelines for Data Processing Environments》建议将数据处理设备的进气温度提高到 27 摄氏度或 80.6 摄氏度华氏度,这远高于大多数数据中心运行时建议的 12.8 摄氏度或 55 华氏度。较高的温度会降低冷却能量。

在2007 年,The Green Grid(美国绿色网格联盟)发布了电源使用效率 (PUE) 指标,该指标成为电源效率监控的事实标准。由于数据中心消耗大量电力,你必须了解并跟踪数据中心的能源使用情况,以提高可持续性。当Green Grid首次引入PUE 时,2.5 到 3.5 的测量值是常态。随着对PUE的广泛监控,现在该数字已经降至 1.5 或更低水平。最好的云技术和超大规模设施现在运行低至1.1 PUE。你不必牺牲性能或可靠性来实现较低的 PUE 值。

2014年,ASHRAE发布的研究表明,传统的45%-55% 的相对湿度 (RH) 水平对于避免静电放电没有必要,而且低至8%的RH仍然不会对安装和正确接地的 IT 硬件造成静电损坏。蒸发加湿水会消耗大量能源,这意味着你可以通过降低数据中心的 RH 水平来进一步减少能源浪费。

通过考虑最佳做法进行设计并实施空气遏制,你可以节省大量能源,最大限度地发挥可持续性的第一要素。你还可以考虑实施直接或间接液体冷却。

可持续硬件

你还可以找到效率更高的计算机处理硬件、UPS系统和冷却设备。“Energy Star”评级的服务器可显着提高能源效率,尤其是当IT硬件接近最大利用率时。你还可以关闭未使用的服务器,用高效设备替换旧硬件,并充分利用能效特性,以帮助最大限度地减少空闲状态功耗。整合和虚拟化还可以提高硬件效率。

请考虑在您的数据中心部署高效电源和冷却基础设施。这包括无变压器、模块化 UPS 以高容量运行、更高电压的设备运行、紧密耦合的行内或架空冷却、通道封闭、液冷后门热交换器、全液浸冷却,以及直接液体到芯片冷却。

可再生能源

根据你为实现节能和效率所采取的步骤,剩下的挑战是过渡到清洁的可再生能源。即使是最好的数据中心也会消耗大量能源,而试图以100%太阳能运行大型数据中心几乎都失败了。所需的太阳能电池板数量占用了太多空间。在这方面,大型设施的运营商拥有小型数据中心无法比拟的优势,例如将水力或风能纳入其选址标准。

考虑为现场发电部署燃料电池,特别是当你可以使用来自垃圾填埋场的甲烷时。这使你能够使用非化石燃料,消除长期传输损失,并帮助你回收这些设备产生的大量热量。然而,电池并不完美。它们仍然会产生碳足迹,但比石油或煤炭发电产生的足迹要小。

ASHRAE标准90.4(Energy Standard for Data Center)现在包含了现场可再生能源和热量回收的信用。

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