
使用模块化设计方法的优势之一是获得来自具有多个较小的冷却器,泵,风扇等的更高程度的灵活性和可维护性。当存在多个冗余设备时,维护程序较少具有破坏性,并且在设备发生故障的情况下,可以修复或更换冗余设备,而不会危及整个操作运营。
在数据中心中,冗余设备的设计理念是关键基础设施设计的基石之一,因此这些策略非常易于使用,并且能够被数据中心的设计者和业主们所理解。在冗余策略的基础上实现分层的模块化只需要长期规划练习,更加专注于设计在所构建的数据中心的整个生命周期中如何发挥作用。
为了说明这个概念,一处新的数据中心设施可以从使用N+2冗余策略的一款冷冻水系统开始,其中N是中央设备的构建块。二阶算法被用来比较不同的制冷压缩机的卸载曲线。这些曲线基本上显示了设施空调负荷和压缩机的能力,以减少能源使用之间的差异。
在分析中,每款冷却机组都将共享负载的相等部分;随着冷却器的数量的增加,每台冷却器将具有较小的负载百分比。一般来说,当空调负载减小时,压缩设备不能具有线性能量使用的减少。当尝试优化能量使用,可扩展性和可靠性时,这是系统设计中的固有挑战。故而在分析中可以使用以下参数:
曲线设计:CentH2OVSD-EIR-fPLR&dT
(这是具有变速压缩机的水冷涡轮制冷却器的能量模型简写,其中EIR是能量输入比,这是方程的求解。fPLR&dt表示EIR是冷却器的部分负荷比率和从进入的冷凝器水温中减去压缩机冷冻水供给温度的升程的函数)。
当整个数据中心设备负载从100%降低到25%时,N + 2系统(三台冷却器)的能量性能下降最小。这是由于冷却器已经在非常小的负载下操作。因此,冷却负载的大波动不会对系统的效率产生大的影响。
N系统(一台制冷机)显示对设备制冷负荷变化的影响最大。冷却器将在峰值负载时以最高效率水平运行,但会随着系统的卸载而快速下降。
N + 1系统(两台制冷机)在设备负载变化的灵敏度方面介于N和N + 2系统之间。
当付诸实践时,类似的类型场景(以一种或另一种形式)将成为许多数据中心项目的一部分。当对这些场景进行建模和分析时,结果将使优化策略显得更清晰,使支持后续的技术和金融财务演习。模块化的类型最终将由可靠性,第一和运营成本所驱动。因为一系列不同的参数和环境会塑造最终的设计方案,一个精心策划的,有条不紊的程序最终将允许企业数据中心实现一个知情和精简的决策过程。


