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数据中心机房能耗核算方法.doc

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数 据 中 心 机 房 能 耗 核 算 方 式计 算 机 房 用 电 不 用 想 都 知 道 耗 电 率 高 , 就 按 目 前 来 说 , 我 国大 型 数 椐 中 心 机 房 用 电 量 比 起 先 进 国 家 差 距 比 较 大 的 , 机 房 用 电分 配 是 : IT 占 44%, 制 冷 占 38%以 上 (有 甚 至 的 高 达 50%), 其 余电 源 、 照 明 占 18%左 右 。 可 以 看 出 制 冷 耗 电 是 影 响 PUE 值 的 关 键 ,空 调 冷 是 机 房 的 耗 电 元 凶 。1、机房工作站、存储等占地面积计算机 房 面 积 计 算 公 式 : A(主 机 房 面 积 )=F 单 台 占 用 面 积 3.5~ 5.5m2 /台 (取 中 间 值 4.5)*N 机 柜 总 台 数 主 机 房 面 积=4.5(m2/台 )*30 台 =135m22、UPS选型指 标(1)机 房 内 设 备 的 用 电 量 机 房 计 划 安 装 30 台 机 柜 , 每 个 机柜 按 照 3kw 功 耗 计 算 , 机 房 内 机 柜 设 备 的 耗 电 将 在 3kw*30 台=90kw。(2)机 房 内 其 它 设 备 (消 防 、 监 控 、 应 急 照 明 ) 监 控 、 应 急 照明 和 消 防 设 备 耗 电 大 约 在 8000w 左 右 。 不 间 断 电 源 系 统 的 基 本容 量 可 按 下 式 计 算 : E≥ 1.2P 式 中 E——不 间 断 电 源 系 统 的 基 本容 量 (不 包 含 冗 余 不 间 断 电 源 设 备 ) P——电 子 信 息 设 备 的 计 算 负荷 [(kW/kV.A)]。 P=1)+2)=90kw+8kw=98KWE≥ 1.2P E≥ 1.2*98 KW E≥ 110.4KVA考 虑 UPS 运 行 在 60%和 70%之 间 是 最 佳 状 态 , 建 议 在 上 面 的 计算 结 果 除 以 0.7 进 行 再 一 次 放 大 。110.4KVA/0.6≈ 184KVA。 根 据 机 型 手 册 选 择 靠 近 功 率 的 机 型 ,因 此 选 择 200KVA 的 UPS。 为 了 电 源 端 的 安 全 可 靠 性 , 建 议 采 用UPS 机 器 配 置 1+1 冗 余 方 案 , 因 此 需 要 两 台 200KVA 的 UPS。所 以 在 选 型 上 : 选 择 两 台 200KVA UPS 做 1+1 热 备 并 机 。3、空调选型指 标经 验 采 用 “功 率 及 面 积 法 ”计 算 机 房 冷 负 荷 。 Qt=Q1+Q2其 中 , Qt 总 制 冷 量 (KW)Q1 室 内 设 备 负 荷 =UPS 功 耗 ×0.8Q2 环 境 冷 负 荷 =0.12~ 0.18kW/m2 ×机 房 面 积Q1 室 内 设 备 负 荷 =200KVA*0.8=160KWQ2 环 境 冷 负 荷 =0.15kW/m2 *251 m2=37.5KWQt=Q1+Q2=160KW+37.5KW=197.5KW所 以 : 机 房 内 所 需 制 冷 量 197.5KW, 建 议 在 制 冷 量 上 做 40%冗 余 。 采 用 320kw 的 制 冷 空 调 (制 冷 功 率 80KW 空 调 4 台 )4、机房总用电 量实 际 总 用 电 量 =UPS 用 电 功 率 +空 调 用 电 功 率 +照 明 +其 他UPS 设 备 耗 电 : 200KVA=200kw精 密 空 调 耗 电 : 制 冷 量 /2.5=320kw/2.5=128kw照 明 : P(每 平 米 的 照 明 功 率 )* S(机 房 面 积 )20w*251 平 米 =5kw 其 他 设 备 : 10kw实 际 总 用 电 量 =(200KW) +(128KW)+5KW+10KW =343KW机 房 建 设 时 要 考 虑 余 量 一 般 为 25%, 实 际 配 电 总 功 率 450KW5、机房整体面 积(1)机 房 工 作 站 、 存 储 等 占 地 面 积 135.5M2(2) UPS、 配 电 及 电 池 占 地 面 积UPS 系 统 延 时 单 台 30 分 钟 需 选 用 12V-200AH 电 池 32 节 , 两台 需 要 64 节 。以 上 合 计 28M2 此 数 据 为 设 备 实 际 占 地 , 无 维 修 空 间 , 维 修 空间 的 面 积 为 设 备 实 际 占 地 面 积 的 2-3 倍 倍 。 所 以 UPS、 配 电 及 电池 占 地 面 积 约 70M2。(3)空 调 占 地 面 积 空 调 选 用 4 台 空 调 , 单 台 空 调 占 地 面 积 为2.1M2, 空 调 为 全 正 面 维 护 , 实 际 占 地 为 空 调 本 身 的 一 倍 就 可 以 约为 4M2。 4 台 空 调 共 16M2。(4)机 房 总 面 积 机 房 工 作 站 、 存 储 等 占 地 面 积 135M2+UPS、配 电 及 电 池 占 地 面 积 70M2+空 调 占 地 面 积 16M2=221M2消 防 占 地 面 积 为 机 房 面 积 : 30M2机 房 总 面 积 约 为 : 251M2如 何 做 好 机 房 用 电 量 检 测要 做 到 用 电 的 节 能 首 先 要 做 好 机 房 用 电 的 检 测 , 精 确 掌 握 机房 用 电 是 节 能 省 电 的 第 一 步 。 大 多 数 的 移 动 基 站 均 采 用 无 人 值 守 ,但 这 些 通 信 机 房 里 的 各 种 电 子 设 备 , 是 需 要 在 一 定 的 温 度 环 境 下(机 房 环 境 国 家 标 准 GB50174-93 规 定 长 年 机 房 温 度 为18℃ ~ 28℃ ), 才 能 长 期 正 常 地 运 行 , 为 了 达 到 机 房 标 准 的 环 境 温度 , 每 个 通 信 机 房 均 配 备 了 两 台 左 右 的 空 调 , 而 这 些 空 调 长 年 处于 开 机 状 态 , 那 么 对 机 房 的 用 电 量 就 是 很 大 的 一 块 消 耗 。想 要 精 确 统 计 机 房 设 备 用 电 , 可 以 借 助 电 力 测 量 设 备 或 管 理软 体 , 就 像 是 使 用 电 力 计 量 器 、 UPS 或 PDU, 针 对 单 台 设 备 , 我们 可 以 自 行 连 接 三 用 电 表 , 并 且 由 P=I×V 公 式 来 推 估 耗 电 功 率 ,不 过 这 样 只 能 测 得 瞬 间 的 功 耗 , 一 旦 设 备 的 耗 电 量 非 固 定 值 , 就无 法 统 计 、 分 析 或 换 算 成 用 电 度 (千 瓦 ×小 时 ), 而 且 操 作 和 连 接方 式 也 较 复 杂 。要 注 意 的 是 , 与 设 备 耗 电 功 率 有 关 的 数 字 有 有 效 功 率 (瓦 特 ,)和 总 消 耗 功 率 (伏 特 安 培 , ), 通 常 我 们 指 的 耗 电 量 , 或 是 台 电计 算 电 费 时 用 的 指 标 , 都 是 使 用 有 效 功 率 , 而 变 电 家 统 计 的 用 电度 数 (千 瓦 小 时 , ), 也 是 利 用 有 效 功 率 计 算 出 来 的 , 因 此 可 以 直接 换 算 成 电 费 。 不 过 根 据 这 款 设 备 说 明 书 中 提 供 的 数 据 , 用 电 度数 的 统 计 结 果 , 与 实 际 电 费 的 误 差 约 在 0.5%到 2%之 间 , 然 而 ,这 样 的 检 测 方 式 只 适 用 於 一 台 台 设 备 去 检 测 , 也 无 法 搭 配 集 中 管理 软 体 来 分 析 、 统 计 , 因 此 如 果 想 要 同 时 得 知 多 臺 机 器 的 耗 电 ,还 是 必 须 透 过 专 门 的 电 源 管 理 设 备 来 统 计 , 像 是 不 断 电 系 统 (UPS)或PDU 电 力 分 配 器 。利 用 或 设 备 较 能 全 面 掌 握 机 房 设 备 用 电 情 形 , 管 理 也 容 易 ,但 需 付 出 的 一 次 性 成 本 偏 高 , 通 常 都 在 数 几 十 万 元 以 上 , 较 适 合大 型 机 房 或 设 备 较 多 的 环 境 , 而 针 对 单 一 產 品 设 计 的 电 力 测 量 计 ,售 价 仅 数 千 元 , 如 果 需 要 监 控 的 设 备 较 少 , 则 可 以 使 用 这 种 类 型的 产 品 , 再 用 人 工 的 方 式 记 录 数 值 。
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