مشروع تجديد غرفة حاسب البيانات في جامعة سيتشوان

عادةً ما تستخدم غرف الحاسوب القديمة أنظمة تبريد دقيقة مُبرّدة بالهواء. ونظرًا لاستهلاكها المرتفع للطاقة، يصل مؤشر كفاءة الطاقة (PUE) لغرف البيانات عادةً إلى 1.6 أو أكثر.

مع النمو السريع لحجم مراكز البيانات وكميتها، وخاصةً مع الترويج لأهداف الكربون المزدوج، أصبح خفض استهلاك الطاقة في مراكز البيانات تحديًا مُلحًا. ولمعالجة هذه المشكلة، بدأ قطاع مراكز البيانات باستكشاف استخدام مصادر التبريد الطبيعية وإدخال تقنيات جديدة لتحسين كفاءة الطاقة، مما يُقلل استهلاك الطاقة ويُحسّن كفاءة النظام بشكل عام. وعلى وجه الخصوص، تُمكّن تقنية التبريد التبخيري من الاستفادة الكاملة من مصادر التبريد الطبيعية وتحسين كفاءة استخدام الطاقة في معدات التبريد التقليدية. وقد طُبّقت هذه التقنية على نطاق واسع في السنوات الأخيرة، ويُعدّ استخدام نظام تبريد الهواء فائق الكفاءة "الأزرق الأسترالي" حاليًا الحل الأكثر شيوعًا لتوفير الطاقة في عمليات التجديد.

نظرة عامة على المشروع

يقع المشروع في محافظة غارزي بمقاطعة سيتشوان. يتكون مبنى غرفة الحاسوب من أربعة طوابق. يشمل التجديد الموفر للطاقة بشكل رئيسي منطقة غرفة الحاسوب داخل المبنى، بمساحة 1089.4 مترًا مربعًا. يحتوي المبنى على 249 خزانة، بمتوسط استهلاك طاقة يبلغ 0.64 كيلوواط لكل خزانة. التركيب الكهربائي لمبنى الآلات معقد للغاية. فبالإضافة إلى الحمل الكهربائي اللازم لغرفة الآلات، توجد أيضًا غرف آلات متصلة، وكهرباء المكاتب، وغيرها. لضمان دقة حساب كفاءة استخدام الطاقة (PUE)، من الضروري حساب استهلاك الطاقة الكهربائية لغرفة الآلات في هذا المبنى.

خطة التجديد

الطابق الثاني: تمت إضافة مكيفين جديدين للهواء النقي بقوة 33 كيلو وات إلى غرفة الكمبيوتر الكبيرة في الطابق الثاني، وتمت إضافة مكيف هواء نقي جديد بقوة 9.9 كيلو وات إلى غرفة الكمبيوتر الصغيرة، والتي سيتم استخدامها في الشتاء؛ يتشارك تكييف الهواء النقي وتكييف الهواء الدقيق في غرفة الكمبيوتر الكبيرة في صندوق ضغط ثابت واحد ويعتمدان شكل إمداد هواء دقيق لإمداد هواء القناة.

الطابق الثالث: تمت إضافة 2 مكيفات هواء جديدة بقوة 33 كيلو وات إلى مركز البيانات الكبير في الطابق الثالث، وتمت إضافة مكيف هواء جديد بقوة 9.9 كيلو وات إلى مركز البيانات الصغير، والذي سيتم استخدامه في الشتاء؛ الحمل التبريدي لغرفة الكمبيوتر الصغيرة صغير نسبيًا، لذلك تم نقل مكيف الهواء الأصلي بقوة 20 كيلو وات إلى غرفة الكمبيوتر الكبيرة كاستخدام رئيسي، وتم نقل مكيف هواء واحد بقوة 12 كيلو وات في الطابق الرابع إلى غرفة الكمبيوتر الصغيرة؛ يشترك تكييف الهواء النقي وتكييف الهواء الدقيق في غرفة الكمبيوتر الكبيرة في صندوق ضغط ثابت واحد، باستخدام شكل إمداد هواء دقيق لإمداد هواء القناة؛ تعتمد غرفة الكمبيوتر الصغيرة على إمداد هواء الغطاء.

الطابق الرابع: تستخدم غرفة الحاسوب الكبيرة في الطابق الرابع معدات قديمة لتكوين أربعة وحدات قيد الاستخدام ووحدة احتياطية واحدة. من بينها، تم تزويد مكيفي هواء جديدين بقوة 30 كيلوواط بمضخات فلور، وأضيف مكيفا هواء نقي جديدان بقوة 33 كيلوواط للاستخدام الشتوي. حمل التبريد في غرفة الحاسوب الصغيرة صغير نسبيًا، ومكيفا الهواء الدقيقان الأصليان بقوة 20 كيلوواط و30 كيلوواط هما وحدة قيد الاستخدام ووحدة احتياطية. يشترك نظاما تكييف الهواء النقي والدقيق في غرفة الحاسوب الكبيرة في صندوق ضغط ثابت واحد، باستخدام نظام إمداد هواء دقيق عبر قنوات. كما تستخدم غرفة الحاسوب الصغيرة قنوات هواء لإمداد الهواء.

الطابق الثاني: تعمل معالجة الختم والتظليل للنوافذ الخارجية لغرفة الكمبيوتر على تقليل الحمل على هيكل المبنى وتقليل ضغط العمل لنظام تكييف الهواء ؛ بعد التجديد ، ستستخدم غرفة الكمبيوتر تكييف الهواء النقي لتنظيم الهواء الداخلي في فصل الشتاء ، وإيقاف تشغيل تكييف الهواء العادي لتقليل استهلاك طاقة تكييف الهواء ؛ أدى الترتيب وجهاً لوجه للخزائن وطريقة إمداد الهواء الدقيقة لمجاري الهواء إلى زيادة درجة حرارة الهواء العائد لتكييف هواء غرفة الكمبيوتر ، مما يقلل من استهلاك الطاقة ؛ بعد التجديد ، يبلغ PUE لهذا الطابق 1.342 ، مع 44 مساحة خزانة إضافية محجوزة للمستقبل.

الطابق الثالث: تعمل معالجة الختم والتظليل للنوافذ الخارجية لغرفة الكمبيوتر على تقليل الحمل على هيكل المبنى وتقليل ضغط العمل لنظام تكييف الهواء ؛ بعد التجديد ، ستستخدم غرفة الكمبيوتر تكييف الهواء النقي لتنظيم الهواء الداخلي في فصل الشتاء ، وإيقاف تشغيل بعض تكييف الهواء العادي لتقليل استهلاك طاقة تكييف الهواء ؛ أدى الترتيب وجهاً لوجه للخزائن وطريقة إمداد الهواء الدقيقة لمجاري الهواء إلى زيادة درجة حرارة الهواء العائد لتكييف هواء غرفة الكمبيوتر ، مما يقلل من استهلاك الطاقة ؛ يتم وضع الأجهزة السلبية بشكل مركزي على الجانب الأيسر من غرفة الكمبيوتر ، والتي لا تتطلب تكييف الهواء لمنع امتداد القناة المفرط ؛ بعد التجديد ، يبلغ PUE لهذا الطابق 1.287 ، مع 45 مساحة خزانة إضافية محجوزة للمستقبل.

الطابق الرابع: النوافذ الخارجية لغرفة الحاسوب مُغطاة، والتظليل يُخفف من حمل هيكل المبنى، ويُقلل ضغط تشغيل مكيف الهواء. بعد التجديد، تستخدم غرفة الحاسوب مكيفات هواء نقية لتنظيم الهواء الداخلي في الشتاء، وتُوقف بعض مكيفات الهواء العادية لتقليل استهلاك طاقة تكييف الهواء. بعد تغيير شكل الخزانة، تُستخدم مكيفات الهواء مُتجاورةً، وتستخدم قنوات هواء لتزويد الهواء بدقة، مما يزيد من درجة حرارة الهواء المُعاد إلى مكيفات هواء غرفة الحاسوب، ويُقلل من استهلاك الطاقة. بعد التجديد، تبلغ كفاءة الطاقة لهذا الطابق 1428، وتم حجز 25 خزانة جديدة للمستقبل.

منذ تنفيذ أول عملية تجديد موفرة للطاقة عام ٢٠٠٩، حظي نظام تبريد مكيفات الهواء الأسترالي الأزرق فائق الكفاءة باعتماد واسع النطاق نظرًا لكفاءته الممتازة في توفير الطاقة. وقد تبنى كبار مشغلي الاتصالات خطة التحول هذه، وحققوا تحسينات ملحوظة في كفاءة الطاقة في العمليات الفعلية.