夏日炎炎,矿机也需要降温,那如何给你的矿场装“空调”呢?

1,PUE

关于制冷技术,必须先要介绍一个概念,就是PUE,它是Power Usage Effectiveness的简写,是评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之比:

PUE = 数据中心总设备能耗/IT设备能耗

总设备功耗=IT设备功耗+制冷功耗+电源系统本身功耗。其中制冷功耗是除了设备功耗之外最大的功耗,PUE是一个比值,基准是2,越接近1表明能效水平越好。PUE值越接近于1,表示一个数据中心的绿色化程度越高,因此降低PUE关键是要降低制冷功耗,那么追求纯自然的水冷或者风冷的技术就是制冷技术的发展目标。

2,国内外案例

关于制冷技术,国外的技术总体好于国内的技术,尤其是美国那些科技巨头,他们的数据中心基本都是采用自然的水冷或者风冷,有非常非常低的PUE值,基本接近1。

a,甲骨文盐湖城数据中心

  • 全年综合PUE1.3~1.5
  • 冬季直接新风制冷+夏季冷却塔制冷
  • 单机架功耗5Kw
夏日炎炎,矿机也需要降温,那如何给你的矿场装“空调”呢?

b,谷歌俄勒冈数据中心

  • 对外公布PUE1.09
  • 利用自然水制冷
  • 单机架功耗8.3Kw
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c,Facebook俄勒冈数据中心

  • 对外公布PUE1.07
  • 采用水喷雾冷却空气技术制冷
  • 单机架功耗3Kw
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国内的数据中心项目,通常由于冗余备份比较高,另外还不敢全部采用自然冷源制冷,只是间接利用自然冷源,因此PUE值都偏高,下面几个是比较好的:

d,万国数据昆山数据中心

  • 全年综合PUE1.8
  • 冬季采用闭式冷却塔,间接利用自然冷源;夏季闭式冷却塔+冷水机组
  • 单机架功耗4-5Kw

e,鹏博士酒仙桥数据中心

  • 全年综合PUE1.8
  • 冬季采用开式冷却塔+板式换热器,间接利用自然冷源;夏季开式冷却塔+冷水机组
  • 单机架功耗5Kw

f,腾讯天津数据中心

  • 全年综合PUE1.6
  • 冬季采用闭式冷却塔,间接利用自然冷源;夏季闭式冷却塔+冷水机组
  • 单机架功耗7Kw

3,三种优秀的制冷技术方案

能把全年综合PUE降低到1.6以下,已经是非常牛的方案了,采用如下三种制冷技术方案,理论上可以实现这个目标。

a,室外空气直接制冷

技术方案:冬天和过渡季节均采用室外空气直接制冷,夏天启用压缩机用水制冷。

方案特点:该方案跟facebook的布局类似,一层为IT设备与电源设备摆放区,二层为制冷处理层。不同之处是facebook二层通过整层的建筑空间结合多种设备来处理新风,本方案二层摆放多个空气处理机组来处理新风,处理能力增强,平均单机功耗提高,适应模块扩展,控制更灵活简单。

处理能力:平均单机架功耗7KW以下。

全年综合PUE值:

1.22~1.30(冬季可达1.18)。

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b,热管换热制冷

技术方案:室外采用冷却塔,室内采用热管换热器利用相变原理换热。

方案特点:无水进机房。

处理能力:平均单机架功耗10KW以下。

全年综合PUE:1.45~1.55(冬季可达1.34)。

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c,双盘管双系统制冷

技术方案:

采用两个独立冷源、两个独立的管道系统。夏天采用开式冷却塔+冷水机组+室内机A盘管。冬季开启闭式冷却塔+室内机B盘管,室内机采用水平送风方式。

方案特点:有效解决高功率密度机柜的散热问题,技术成熟,但有水管进机房。

处理能力:平均单机架功耗20KW以下。

全年综合PUE:1.35~1.45(冬季可达1.28)。

夏日炎炎,矿机也需要降温,那如何给你的矿场装“空调”呢?

综上,显然如果有条件全部利用自然冷源进行制冷,将会大大降低综合PUE值,这也是为什么那么多巨头都选择在贵州贵安新区建设数据中心的最重要的原因,那个地方全年气温零下5度到零上25度,空气质量还好,因此可以采用室外空气直接制冷,甚至夏季也不需要室外机。但是也有一点限制条件,就是单个机柜设备密度不能太高,那么就需要土地和机房面积比较大。


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