五大機房改造技巧 有效降低PUE

為確保伺服器持續運作,資訊機房(Internet Data Center,IDC)在建置時常有空調設計過大的疑慮,事實上,若於規劃時多導入一些節能的觀念與手法,其實資訊機房是可以在維持既有運作下有達到節能目的。

以新竹地區的氣侯條件而言,每年大約有60%的時間可引入外氣、其中有30%的時間不需冰水,為使外氣引入時風量與IDC室內壓力維持一定,本系統於外氣管路設置一台排氣風機協助排出熱空氣,耗能為2.5 kW(圖5)。


▲圖5 外氣引入示意圖。

另外,為避免戶外灰塵進入室內,於進氣風管設置空氣過濾網,設置一焓值感測器(H),持續量測外氣焓值,當外氣焓值低於室內空氣焓值時,引入外氣以降低IDC空調箱的熱負載。

由銅級提升至白金級

經過此一連串的節能改造,改善前氣冷空調機(備機)必須開啟,PUE值高達1.94(銅級)。第一階段先建置冷熱通道改善體質,改善體質後再進行實質的節能改善工程,例如降低風量以減少風機耗電、提高出風溫度有助冰水機效率提升等,PUE值降至1.27(黃金級);第二階段外氣引入使PUE值再降至1.12(白金級),已足以作為企業機房節能典範(表1)。

表1 改善前後各項耗電量與PUE值比較表。

註1:電力使用效率(Power Usage Effectiveness,PUE),用於衡量資訊機房能源使用效率,計算方式與效率分級如下:

Green Grid協會PUE評估標準

註2:焓值就是指空氣中的熱量,指乾空氣與空氣中水蒸汽的熱量總和。夏天外氣溫度高又潮濕,所以乾空氣與水蒸汽的熱量較高,也就是焓值高;冬天外氣溫度低又乾燥,焓值相較於夏天低很多。設置空調系統之目的是環境保持於合適之溫濕度,也就是將乾空氣溫度與水蒸汽維持於適當的範圍,將過高的溫度與水氣去除是必須付出代價的。所以的當外氣溫度低又乾的時候,也就是外氣焓值低於室內空氣焓值,引入外氣可降低IDC空調箱的熱負載,減少電費的支出。

註3:該機房配有紅外線監視器,可由遠端操控與監視伺服器機房平時不開啟照明,照明耗電為零。

註4:根據廠務系統提供資料,冰水系統耗電量(主機、水泵、冷卻水塔合計)為0.64 kW/RT (=0.18 kW/kW ),即IDC內耗電1 kW於冰水系統增加用電0.18 kW。

(本文作者:楊國祥任職於工業技術研究院服務系統科技中心,魏聖能任職於奇美電子股份有限公司資訊管理總處,郭有福任職於奇美電子股份有限公司綠色產品管理處,羅美君任職於群創教育基金會。)


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