如何把数据中心设计得更“省钱”?

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随着数据中心行业进入高质量发展阶段,数据中心建设者对于数据中心的设计提出了更高的要求。好的设计,不仅安全可靠,而且精打细算,在不牺牲质量的前提下,尽可能节省成本。

 

十余年来,中科仙络作为专业的第三方数据中心设计顾问,帮助业主评估、审核并优化数据中心设计方案,在排除安全隐患的同时,减少不必要的支出。

 

 

接下来,和大家分享几个我们帮助客户“开源节流”的案例。

 

 

01

建筑外形高度不变,增加200个机柜

 

 

某项目原规划设计图

 

项目概况:

某IDC客户的项目原规划布置2000台4kW标准机柜,精密空调按照N+1冗余配置。后来,客户提出希望能再多布置一些机柜,但是项目已经报规,建筑外形和高度都不能有变动。

 

设计优化方案:

中科仙络技术团队在收到客户的变更需求后,经过反复的推演,最终确定将机房布置在中间,空调间布置在机房外侧,空调的冗余不变,空调水管都改至沿外墙布置,更便于水管的维护维修。

 

在相同的建筑面积内,改动后的设计优化了设备布局,对空间的利用率更高,比原设计可多布置200台标准机柜。按照每台4kW机柜月租金约5000元计算,每年可增加1200万元营收,经济效益非常明显。

 

 

优化后的规划设计图

 

 

 

02

去掉多余的冷冻水环管

 

 

某项目的冷冻水系统‍‍‍‍‍‍‍‍‍

 

项目概况:

上图所展示的是一个按照国标A级和Uptime Tier Ⅲ标准设计的冷冻水系统。冷机的冷冻水管路按环路设计,在接管之间都设计了双阀,可以满足在线维护维修的要求。

 

但我们发现,图中标粗的管路是不会有水流过的,是个多余的设计。在正常的设计中,冷冻站内的管路都铺得满满的。这个设计多出一条供水的主管,可想而知冷站的空间会更加局促。

 

设计师是参考某国外项目进行的设计,没多想这条管路的实际作用,才出现了这个问题。

 

设计优化方案:

直接去掉这条管路!既不会影响此系统的正常运行和维护功能,也节约了建设成本。

 

 

优化后的冷冻水系统

 

 

03

优化机房精密空调阀门设置

 

 

某项目精密空调与阀门原设计图

 

项目概况:

某数据机房有两个空调间,供冷管道等设计满足2N架构要求。考虑到未来可能会增加IT容量,业主想在现有空间内尽可能多地安装精密空调,为机房预留足够的末端供冷能力。

 

为满足在线维护的要求,两个机房精密空调之间的供冷管道原是按照N+1冗余设计,设置了双阀。中科仙络技术团队评审后认为,这样的设计太过保守,过度冗余。

 

设计优化方案:

将双阀改为单阀,既能满足在线维护和容错的要求,也可以节省很多不必要的阀门设置,从而减少故障漏点,节省工程造价。

 

该项目总计配置144台机房精密空调,优化了设计后,减少了288个阀门,共节省阀门与机电安装费用约10余万元。

 

 

04

优化动力配电架构

 

 

某项目暖通系统图

 

 

对应的配电系统架构图

 

 

项目概况:

该项目同样按照国标A级和Uptime Tier Ⅲ标准设计,水冷机组及其配套辅助水泵按照2+1冗余配置。为了满足Uptime Tier Ⅲ可在线维护的要求,即维护任何一路电源时,都有大于N容量的冷机系统可以运行,电气设计人员配置了双电源ATS末端切换。

 

该设计不是一个经济的方案。按照Uptime Tier Ⅲ的运行要求,维护任何一路电源时,冷源设备满足N容量正常运行即可。但按照现在的配置,N+1容量的设备都可以正常运行,配置过剩了。

 

设计优化方案:

在配电系统与暖通系统可用性一致的情况下,可以通过优化配电架构,减少设备材料的投入。

 

具体措施是将其中两套冷水系统设备的末端ATS配电装置改为断路器,改为单电源供电,分别由互为冗余的两路电源供电,只保留一套冷水机组由两路电源分别供电,并进行末端切换。

 

日常维护时,先将配置ATS电源装置的冷水机组电源切换到正常工作的电源,这样在维护任何一路电源时,都有两套冷水机组可以正常运行。

 

最终我们把六套ATS优化为普通配电回路,节省了六条末端配电线路,为客户减少了设备材料的投入、施工成本和未来ATS的维护工作量,节省费用至少10万元。

 

 

优化后的配电系统架构图

 

 

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2024年9月5日
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