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首先就是变压器的容量,通常变压器有1250KVA、1600KVA、2000KVA、2500KVA与3200KVA等容量选择,目前UPS单模组的容量考虑维护方便通常设计都小于800KVA,主要有600KVA、500KVA和400KVA等容量选择。
除了考虑UPS的容量之外,还要考虑UPS的可靠性,单模组UPS的容量是小于变压器的容量的,要接近或达到变压器的容量,则通过并联实现。但是UPS模组并联过多就会涉及到UPS并机环流问题,UPS并联的模组越多,意味着可靠性下降。从下图由马里兰大学CALCE研究中心提供的UPS并机可靠性曲线看到,当UPS并机模组数量超过4台,其并机系统的可靠性将比一台单机的可靠性还要低。
UPS电量供应使用率与UPS并机可靠性曲线,由马里兰大学可靠性研究所提供。
根据上图可以看出,在数据中心领域,根据UPS模组容量的不同(比如400KVA、500KVA、600KVA),在4台UPS并联后,UPS电量供应IUE曲线(最佳点是100%使用率)与可靠性曲线(要求并机的可靠性高于单机)的交叉点形成供电最佳颗粒度选择为1.6MVA、2MVA和2.4MVA。
第三,最佳的制冷颗粒度。
数据中心散热系统目前主流有“风冷”空调和“水冷”空调两种可供选择,
虽然目前大部分云计算数据中心比较青睐离心机或螺杆机的冷冻水“水冷”解决方案,但“水冷”空调散热系统的管道设计复杂,空调换热环节多,系统效率低,无法实现超低PUE的交付。且“水冷”空调系统的冷量设计较为巨大,以上千“冷吨”为单位,需要数百千瓦的电力供应,冷量使用率较低,维护成本很高,且不宜工作在低负载状态,进一步降低了散热系统的效率。
上图表示在相同POD数量下(以某个数据中心6个POD为例),“风冷”空调与“水冷”空调的冷量使用率对比。满足相同数量的服务器散热时,“风冷”空调的冷量使用率明显高过“水冷”空调。此外,IT低负载时,为了避免冷机“喘振”导致故障或停机,“水冷”空调散热系统通常不能使用。
在一个部署了6个POD的数据中心内,服务器总功耗为12MW,这意味需要12MW的冷量。
如果采用维谛技术(Vertiv)的Liebert®PEX4超高能效精密空调,单个POD需要22台(单台冷量100KW)以20+2的方式冗余制冷,同时考虑到电力机房与电池机房(UPS间)所需冷量,约共需要13.6MW的冷量(设计冷量)。而