Ինչպե՞ս են EC օդափոխիչները սերվերային սենյակներում նպաստում PUE-ի նվազմանը

PUE-ն և սերվերների սառեցման թաքնված ծախսերը

Էներգաօգտագործման արդյունավետությունը (PUE) սահմանվում է որպես ընդհանուր շենքի էներգասպառման և IT սարքավորումների էներգասպառման հարաբերություն: Իդեալական PUE-ն հավասար է 1,0-ի, այսինքն՝ յուրաքանչյուր վատտ ուղղվում է հաշվարկներին: Իրականում սերվերային սենյակների մեծամասնությունը աշխատում է 1,6–2,0 միջակայքում: Որտե՞ղ է վերածվում ավելցուկային էներգիան: Պտտիչներում և սառեցման համակարգերում: Տիպիկ տվյալների կենտրոնում ընդհանուր էներգասպառման 30–40 %-ը ծախսվում է օդի շարժման և ջերմության վերացման համար: Ես հարյուրավոր սերվերային սենյակներ եմ անցել, և մեկ բան միշտ պարզ է եղել. հին AC սառեցման սարքերը և հաստատուն արագությամբ աշխատող պտտիչները մեծ քանակությամբ էլեկտրաէներգիա են կորցնում: Շենքի վարչավարը մեկ անգամ ցույց տվեց իրենց ամսական էլեկտրաէներգիայի հաշիվը. սառեցման պտտիչների ծախսը տաք օրերին գերազանցում էր սերվերների սեփական ծախսը: Սա թաքնված ծախսն է, որը չի նշվում տեխնիկական բնութագրերի ցուցակում: PUE-ի նվազեցումը սկսվում է պտտիչների էներգասպառման նվազեցմամբ:

EC պտտիչները համեմատած AC-ի հետ կրճատում են պտտիչների էներգասպառումը կեսով

Պտտիչի էներգիայի ամենամեծ կորուստը պայմանավորված է փոփոխական հոսանքի ինդուկցիոն շարժիչով: Այն աշխատում է հաստատուն արագությամբ, եթե միայն չեք ավելացրել փոփոխական հաճախականության կարգավորիչ, որն իր հերթին ունի կորուստներ: Էլեկտրոնային կոմուտացված (EC) շարժիչը օգտագործում է մշտական մագնիսներ և ներդրված կառավարիչ: Ռոտորի պղնձե կորուստներ չկան: Լորենս Բերքլիի ազգային լաբորատորիայի հետազոտության համաձայն՝ պտտիչի կիրառման մեջ ստվերավորված բևեռային կամ PSC շարժիչի փոխարեն EC շարժիչի տեղադրումը նույն օդի հոսքի դեպքում էներգիայի սպառումը նվազեցնում է 40–60%-ով: Ահա մեկ իրական օրինակ: Փոքր կոլոկացիոն սերվերային սենյակում, որտեղ կար 20 սառեցման միավոր, սկզբում օգտագործվում էին փոխանցային պտտիչներ փոփոխական հոսանքի շարժիչներով: Յուրաքանչյուր պտտիչ սպառում էր 80 վտ: EC պտտիչների վերակառուցումից հետո նույն օդի հոսքի համար յուրաքանչյուր պտտիչ սպառում էր միայն 38 վտ: Ընդհանուր պտտիչների հզորությունը նվազեց 1600 վտ-ից մինչև 760 վտ: Ներդրման վերադարձը կազմեց մեկ տարուց պակաս: Սա ոչ թե լաբորատորիայի տվյալներ են, այլ՝ իրական էլեկտրական հաշվետվության նվազեցում:

Արագության կարգավորում՝ համապատասխանեցված սերվերի բեռնվածությանը իրական ժամանակում

Սերվերները չեն աշխատում ամբողջ ժամանակ լի բեռնվածությամբ: Դրանց ջերմության արտադրությունը փոփոխվում է օրվա ժամանակից, օգտագործողների պահանջներից և մշակման խնդիրներից: Մշտական արագությամբ աշխատող օդափոխիչը աշխատում է 100 %-ով՝ նույնիսկ այն դեպքում, երբ սերվերները անգործ են, ինչը հանգեցնում է սենյակի չարմանալի սառեցման և էներգիայի վատնման: EC օդափոխիչները ստանդարտ 0–10 վոլտ կամ PWM արագության կարգավորման մուտք ունեն: Կարող եք օդափոխիչի արագությունը կապել ուղղակի ջերմաստիճանի սենսորի կամ IT բեռնվածության սիգնալի հետ: Ես աշխատել եմ մեկ հոսթինգային մատակարարի հետ, որը տեղադրել էր EC օդափոխիչներով համակարգչային սենյակի օդի սառեցման սարքեր: Նրանք կարգավորել էին կառավարման ալգորիթմը այնպես, որ տաք արահետի ջերմաստիճանը միշտ մնար ճիշտ 80°F-ում: Երբ սերվերների ակտիվությունը նվազեց գիշերը, EC օդափոխիչները դանդաղեցին մինչև 35 %-ի արագությամբ: Ի՞նչ արդյունք ստացվեց: Նրանց PUE-ն վեց ամսվա ընթացքում նվազեց 1,8-ից մինչև 1,45: Սառեցման համակարգը դադարեց ինքն իրեն հակազդել: Հաստատության տնօրենը ինձ ասաց, որ նրանց սառեցման սարքը նույնպես ավելի քիչ է աշխատել, քանի որ EC օդափոխիչները մատակարարում էին միայն անհրաժեշտ օդի հոսքը:

Լավացված մասնակի բեռնվածության էֆեկտիվություն՝ այնտեղ, որտեղ սերվերները ամենաշատն են գտնվում

Շատ սերվերային կենտրոնների շահագործողներ նախագծում են գագաթնային բեռնվածության համար, սակայն սերվերները միջինում աշխատում են 40–60 % հզորությամբ: Այդ մասնակի բեռնվածության պայմաններում միափուլ հաստատուն հոսանքի (AC) օդափոխիչները դառնում են շատ անարդյունավետ: Եթե AC շարժիչի վրա օգտագործվում է փոփոխական հաճախականության կարգավորիչ (VFD), ապա ինքը՝ կարգավորիչը, որպես ջերմություն սպառում է անվանական հզորության 3–8 %-ը: Իսկ ցածր արագությունների դեպքում շարժիչի արդյունավետությունը կտրուկ նվազում է: EC շարժիչները չունեն այդ խնդիրը: Դրանք 20–100 % արագության միջակայքում պահպանում են 80 %-ից ավելի արդյունավետություն: Համաձայն աֆինիտետի օրենքի՝ օդափոխիչի սպառվող հզորությունը փոխվում է արագության խորանարդի համեմատ: Այսպես, արագության 20 %-անոց նվազեցումը տալիս է մոտավորապես 50 %-անոց հզորության նվազեցում: Սակայն դա հնարավոր է միայն այն դեպքում, երբ շարժիչը պահպանում է իր արդյունավետությունը: AC շարժիչները դա չեն կարողանում անել, իսկ EC շարժիչները՝ կարող են: ASHRAE-ի 9.9 տեխնիկական կոմիտեի սպիտակ թուղթը, որը նվիրված է սերվերային կենտրոնների սառեցման հարցերին, հաստատել է, որ EC օդափոխիչների զանգվածները տալիս են լավագույն մասնակի բեռնվածության արդյունավետություն փոփոխական օդի ծավալով համակարգերում: Այն սերվերային սենյակների համար, որոնք մեծ մասամբ աշխատում են միջին բեռնվածության պայմաններում, EC օդափոխիչները միակ տրամաբանական ընտրությունն են:

Ինտելեկտուալ ինտեգրում տաք և սառը արահեղեցումների պարունակման հետ

Նույնիսկ լավագույն օդափոխիչը կորցնում է իր արժեքը, եթե օդի հոսքը ճիշտ չի ուղղվում: Ժամանակակից սերվերային սենյակներում օգտագործվում է տաք և սառը արահետների պահպանման համակարգ: Սակայն ստատիկ ճնշումը փոխվում է ֆիլտրերի աղտոտման ընթացքում և սերվերների ավելացման կամ հեռացման դեպքում: EC օդափոխիչները ունեն ներդրված ինտելեկտ: Դրանք կարող են զգալ ստատիկ ճնշումը և ինքնաբերաբար հարմարեցնել իրենց արագությունը՝ պահպանելու նախատեսված արժեքը: Ես դա տեսել եմ Չիկագոյում գտնվող մի ֆինանսական տվյալների կենտրոնում: Նրանք ունեին շարքով տեղադրված 20 սառեցման միավոր, որոնցից յուրաքանչյուրում չորս EC օդափոխիչ էր տեղադրված օդափոխիչների պատի դասավորությամբ: Շենքի կառավարման համակարգը ճնշման սիգնալ էր ուղարկում յուրաքանչյուր օդափոխիչին: Երբ բարձր խտությամբ սերվերային ռեյկի մոտ առաջացավ տաք կետ, ամենամոտ գտնվող EC օդափոխիչները մեկական արագացրեցին իրենց աշխատանքի արագությունը՝ այլ որևէ օդափոխիչների արագացում չի կատարելով: Տարեկան սառեցման էներգիայի սպառումը նվազեց 35%-ով, իսկ նրանց PUE-ն բարելավվեց 1.65-ից մինչև 1.32: Green Grid-ի օդի կառավարման վերաբերյալ լավագույն պրակտիկաների ուղեցույցը այս տեսակի գոտիավորված, պահանջի հիման վրա կառավարվող համակարգի աջակցությունն է առաջարկում: EC օդափոխիչները դա հնարավոր են դարձնում, քանի որ յուրաքանչյուր օդափոխիչ ունի իր սեփական կառավարիչը:

Երկարաժամկետ վերադարձի ներդրումների և կայունության մասին զեկույցներ

Սկզբնական ծախսը սովորաբար առաջացնում է դիմադրություն։ Էլեկտրոնային կոնտրոլի (EC) օդափոխիչը նույն չափսի փոփոխական հոսանքի (AC) օդափոխիչից թանկ է, սակայն ընդհանուր սեփականատիրային ծախսը պատմում է այլ պատմություն։ EC օդափոխիչները ավելի քիչ մեխանիկական խափանումներ են ունենում, քանի որ ավելի ցածր ջերմաստիճանում են աշխատում և չունեն սկզբնավորման կոնդենսատոր կամ ցենտրիֆուգային անջատիչ, որոնք կարող են ձախողվել։ Դրանց կնքված սայլակները աշխատում են 50 000 ժամ կամ ավելի երկար։ Այժմ դիտարկենք էներգիայի խնայողությունը։ 500 սերվերային ռեյք ունեցող սենյակում, որտեղ աշխատում են 25 սառեցման սարքեր՝ յուրաքանչյուրը միջինում օգտագործելով 400 Վտ օդափոխիչի հզորություն, AC-ից EC-ի անցումը տարեկան մոտավորապես 200 000 կՎտ·ժ էներգիայի խնայողություն է տալիս։ Միջին առևտրային էլեկտրաէներգիայի գինը 12 ցենտ կՎտ·ժ-ի համար լինելով՝ սա տարեկան 24 000 ԱՄՆ դոլարի խնայողություն է նշանակում։ Բացի այդ, ածխածնի նվազեցումը տարեկան մոտավորապես 140 մետրիկ տոննա CO₂ է, որը անմիջապես ներառվում է ձեր կայուն զարգացման զեկույցում։ Այն օպերատորների համար, ովքեր պահանջում են երաշխավորված արդյունք և երկարաժամկետ գործընկերություն, փորձառու մատակարարները, ինչպես օրինակ Fanova-ն, մատակարարում են EC օդափոխիչների լուծումներ՝ հաստատված քամու թունելի զեկույցներով, ճշգրիտ համապատասխանեցման ծառայությամբ և երեք տարվա լիարժեք երաշխիքով։ Նրանք EC շարժիչների արտադրությամբ զբաղվում են 2003 թվականից սկսած և աջակցում են հաճախորդներին 80 երկրում։ Երբ PUE-ի նվազեցումը իրական բիզնես-նպատակ է, ոչ թե միայն սլոգան, Fanova-ն ապահովում է այն ճարտարապետական և մատակարարման շղթայի հուսալիությունը, որը դա իրականացնելու համար անհրաժեշտ է։