数据中心是新数字经济的“工厂”。 基于它们的IT服务在公司和组织的活动中扮演着越来越重要的角色。 在许多情况下,它们成为生产和业务流程的基础。 因此,公司在市场上的成功取决于数据中心的可靠和高效运行。 这些工作中的问题和中断带来了严重的经济损失。
除了可靠性之外,现代数据中心的一个关键特性是能效。 该指标越来越受到关注。 不足为奇,因为截至2017年底,全球所有数据中心的总能耗与俄罗斯的能耗相当。 这大约是800 TWh。 数据中心行业不断发展,它们消耗越来越多的能量。 据估计,全球数据中心容量的年增长率为8-12%。 在俄罗斯,情况类似。
使用绿色技术不仅可以节省电力,还可以降低数据中心正常运行所需的工程设备成本。 数据中心消耗的能量越低,购买不间断电源,空调系统和工程基础架构的其他元素所花费的费用就越少。
为了评估数据中心的能源效率,使用了Green Grid提出的PUE(电源利用率)指标。 定义为数据中心消耗的总电能与IT设备直接消耗的电能之比。 我们举一个例子。 如果数据中心从市电获得2兆瓦的电力,而只有1兆瓦的电力到达IT设备,那么该设施的PUE将为2。如果可以减少“开销”并为IT设备带来1.5兆瓦的电力,则PUE将降至1.33(2 / 1.5 = 1.33)。 PUE值越低,能量使用效率越高。
根据组织Uptime Institute的统计,2007年,数据中心的平均PUE为2.5。 在2018年,这个数字下降到1.58。 此外,有些数据中心的PUE处于1.1甚至更低的水平。 当PUE = 1时理想。 但是实际上,这是无法实现的,因为工程设备(例如UPS)的效率不能等于100%。
有多种提高能源效率(降低PUE)的方法。 冷却系统是现代数据中心中能耗最高的系统之一。 使用自然冷却技术(自然冷却)可以大大降低冷却的能源成本。 自然冷却的本质是冷却外部空气的应用。 这些空气可以直接通过过滤器系统送入服务器机房(直接自然冷却),也可以通过热交换器冷却数据中心内部循环的空气(间接自然冷却)。 显然,当通过电缆或母线向IT设备供电时,通过使用效率更高的UPS以及降低输电过程中的损耗,可以降低PUE。
为了提高能源效率,不必花费大量金钱来购买效率更高的新设备。 有许多方法可以用最少的投资来改造现有设施。 例如,您可以关闭机柜中的插槽,以消除冷空气的泄漏,隔离热通道或冷通道,优化服务器在机柜中的放置,例如,通过将负载重的服务器移至较冷的机架等。
但是,为了进行这样的工作,首先需要掌握当前的能源消耗信息。 数据中心(计算PUE系数时的分子)的总消耗并不难测量-为此,在配电板的输入上安装适当的测量设备就足够了。 但是为了获得分母,有必要直接在连接IT设备的地方测量能耗,即 在架子上。 这要求安装带有控制功耗的装置的PDU分配块(此类PDU也称为智能设备)。 在英国公司PDU eXpert的设备示例中考虑这些设备的功能。
PDU eXpert开发和制造多种PDU产品:从带有不同数量不同类型插座的简单非智能单元到KWX系列的智能单元。
KWX-N系列模块有四个版本:
- N1型提供对通过整个PDU的功率的一般控制,包括与PDU连接的所有设备的总电流(A),输入和输出电压(V)以及总耗电量(kW * h);
- N2型号与N1型号的不同之处在于,它们允许在每个单独的插座级别进行监控。 它们使获取有关连接到PDU的各个设备的能耗数据成为可能。
- N3设备具有与N1型号相同的功能,但另外还允许用户远程打开和关闭各个插座。 事实证明,这对于服务于IT复杂系统很方便,例如,当您需要远程重新启动服务器时;
- 最后,功能最强大的N4型号提供监视单个插座(如N2)并远程打开/关闭它们(如N3)的功能。 如果对控制和远程维护的要求最高,则需要它们。

KWX系列还包括具有ABP功能的“高级”设备。 KWX-ATS(自动转换开关)系列的设备除了具有智能PDU的功能外,还具有自动备用输入(ATS)和顺序启动功能。 它们提供了主电源和备用电源之间的自动切换,而不会中断对负载的供电。 如果主电源不可用,则KWX-ATS会将负载转移到备用电源,并且切换需要8毫秒。 该设备能够在高达+ 55°C的温度下运行,从而可以将其放置在服务器机房的高温走廊中。
此外,eXperts KWX-ATS PDU产品线具有内置的环境监控功能。 连接到设备的传感器可以成链连接-最多八个传感器。 它可以是温度,湿度,烟雾或水探测器。 为了提高安全等级,可以使用百叶窗和红外传感器。 通过方便的程序控制界面提供环境监视,还可以通过该界面输入用户帐户,设置阈值和配置警报信号。
KWX-ATS软件控制具有便捷的界面,可轻松访问以控制主设备以及连接的ATS-PDU从设备(链中最多三个设备)。 通过此界面,您既可以监视当前的电量消耗,也可以设置极限值。 如果超过极限值,视觉和声音信号会自动打开。 警告消息可以通过SMS或电子邮件发送给特定用户。

KWX-ATS结合了智能PDU,自动备用输入系统,环境监控和访问控制的功能,可以成为小型数据中心的理想解决方案。 PDX eXpert产品组合中强大的Symbiosis控制系统的存在使它们成为大型数据中心甚至多个数据中心的有效工具。 顺便说一下,Symbiosis软件支持eXpert PDU和Raritan,APC(Schneider Electric),Eaton等公司的PDU生产的设备,各种空调和传感器。
让我们看一个使用KWX-ATS设备如何提高数据中心能源效率,同时避免升级成本的示例。 假设您需要在工作的数据中心中安装几台新服务器。 有关已安装设备当前能耗的信息的可用性将使确定在哪个机柜中有用于连接新设备的能量储备成为可能。 使用监视工作环境的功能,可以查看温度最低的地方,这意味着有足够的资源来冷却其他设备。 通过比较这些数据,您可以选择安装新服务器而不升级现有冷却和电源系统的最佳位置。 事实证明,您在不增加冷却系统容量的情况下增加了IT负载,这显然会降低PUE系数。
但这不仅涉及优化能耗。 在没有有关当前功耗信息的情况下,您可能会为选择用于托管服务器的机架做出错误的决定。 该决定可以简单地基于机架中可用空间的可用性数据。 但是,如果在机架中安装了高负载服务器,则添加其他设备的数量可能会超过允许的限制,这可能导致该机架与电源系统断开连接。
在使用KWX-ATS的情况下,实际上消除了这种负面情况。 这些设备可以最有效地利用对任何数据中心都昂贵的资源,例如电,冷空气和机架中的物理位置。 此外,ATS的功能将确保将IT设备可靠地切换到备用源。 因此,KWX-ATS不仅效率高,而且可靠性高。
全球领先的公司都在积极使用KWX-ATS设备,这一点得到了很好的理解和赞赏。 尤其是,这些技术解决方案是由沙特阿拉伯的
Aramco石油公司安装在其IT综合设施中的。 商业数据中心服务提供商
Hostdime已在巴西,英国和美国的所有设施中配备了这些设备。
在使用KWS-ATS的原因中,客户强调了IT设备的不间断运行-如前所述,设备从主电源切换到备用电源的时间很轻松-只需8毫秒-以及出色的平衡性
价格和质量。 例如,KWX-ATS32A1H1型号具有一个32A输出,其中连接了48个插座的PDU基本单元-此捆绑包可节省大量成本。