绿(LEED)机房设计与节能策略
- 魏淑芳
节能减碳已经成为未来的趋势,如我国的目标,就希望CO2排放量能在2020年回到2005年的水准,2025年回到2000年的水准,也让绿色机房的设计与节能策略格外受到重视。
冠呈能源环控总经理王献堂指出,机房的节能策略从设计到营运必须要说到做到,但数据中心的需求不断增加,用电密度也因此愈来愈高。
气候变迁限制大气温度上升的节能减碳压力也更大,如何面对节能压力,显然要有通盘考量,如用电脑服务器成本和机房基础设施建设运转生命周期成本摊消比较,就可发现硬件成本其实比较固定,真正会影响营运的是维护成本,因此机房节能设计是降低生命周期成本的首要任务。
王献堂指出,在绿色机房整体评估中,LEED NC 4.0已经把数据中心纳进来,并都是引用ASHRAE标准,作为机房节能的量化标准。如绿色机房建置服务(Green Data Center Services;GDC)的环境设定就可更加合理,许多节能的基本观念也可更加落实,例如早期机房环境设定单一摄氏22度,就明显不符合现有现行冷热通道分离的节能设计。
王献堂指出,管理不需要太复杂,但要能掌握最精准的物理量要求有哪些。透过LEED,更可针对建筑设施层级需求,包括室内?室外发电机、主电力室、UPS室、电池室、数据中心机房区、空调机房、室外机散热器等,提出不同的建议与管理方案,一旦发生当机,就能很快地掌握问题在哪里。
但若要让数据中心在营运阶段能够符合要求,王献堂表示必须要从设计阶段就得开始注意,因为从设计、施工、验收到营运,如果每个阶段功能都只达80%,累积误差后,最后功能只会剩40.96%,累积误差的可怕可见一斑。
GDC在设计阶段的节能策略,在ASHRAE standard 90.1都有必要规范,包括建筑外壳及电力照明、空调设备效率及控制模式等,如冷热通道有各种不同的样态提供参考,并有检核表提供设计单位检核。
至于施工验收查核方面,王献堂指出,第一个步骤先要审查设备采购文件,第二个步骤为比对安装与调整工序,出厂报告确认规格等,上述步骤要不断重复查验,确认无误后,再进入第三个步骤,也就是运转测试,此时就要开始进行效率验证。
验收环境指标包括RCI、RTI、SHI,绿色机房需要达到的设计标准,包括设计健全的温度环境、确保足够的冷却设备,同时避免过度的能源使用,清楚订出机房营运的健康指标来管理。
最后在营运阶段的节能策略方面,以GDC为例,应设定合理操作环境(高显热场域)、减少压缩功率、合理操作温差、降低除湿负荷等。王献堂指出,很多建议都只是简单的提升机房温度,但应该是要能告诉控制系统更清楚的信息,如分析外气环境条件等,配合最佳化能源效率与设备性能的自我检查,才能简化节能控制做到最适化节能控制。
高密度机房空调规划也必须与系统机柜电力整合,适当地调整控制,包括机房微正压、冷热通道规划、水冷机柜、吸顶式冷气、水冷背板及主机等,以免因为负载不足,而造成环境低温高湿,影响机房运作效能。
王献堂强调,目前国际间对于网络机房的耗能计算方式,普遍是采用Green Grid协会所订定的能源评估指标,包括电力使用效率(Power Usage Effectiveness;PUE)及数据中心基础架构效率(Data Center Infrastructure Efficiency ;DCIE),而且要要清楚目前应要朝哪一个层级目标努力,让需要校对的仪表愈少愈好,找到对的顾问,整合工程生命周期个阶段资源,引用合适的标准依循,必可找到经济与环境的最佳平衡点。
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