威樂(lè)Wilo綠色技術(shù)助力谷歌數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)
“谷歌在建設(shè)綠色互聯(lián)網(wǎng)方面保持著地位”[1]。這是一個(gè)不亞于綠色和平組織的機(jī)構(gòu)對(duì)谷歌這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)巨頭的榮譽(yù)。谷歌的比較新數(shù)據(jù)中心之一,建造于芬蘭的哈米納小鎮(zhèn),其冷卻系統(tǒng)非常符合此“綠色色彩理論”:其中安裝的威樂(lè) (Wilo) 高性能泵產(chǎn)品,可將 9000 平方米綜合設(shè)施內(nèi)大量相互連接的服務(wù)器冷卻到其工作溫度。這并不是因?yàn)槠渫庥^呈綠色,而是,從其能源效率,可靠性和較長(zhǎng)使用壽命來(lái)看,它確實(shí)達(dá)到了綠色環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)于許多知名互聯(lián)網(wǎng)公司在新建數(shù)據(jù)中心選址階段一味追求比較低電價(jià)的現(xiàn)象,綠色和平組織表示很失望。相比之下,谷歌卻選擇了以另一種環(huán)境友好型方式解決此問(wèn)題。據(jù)比較新的“Clicking Clean”報(bào)告(在該報(bào)告中,綠色和平組織考察了全球300 個(gè)大型數(shù)據(jù)中心的環(huán)境足跡)所示,谷歌在環(huán)境保護(hù)方面也處于地位。該公司已經(jīng)制定了長(zhǎng)期目標(biāo),即僅使用可再生能源滿足其數(shù)據(jù)中心能源需求。同時(shí),他們還在提高數(shù)據(jù)中心能源效率方面做出了巨大努力,尤其是針對(duì)服務(wù)器的能耗密集型冷卻系統(tǒng)。
谷歌將歐洲比較新數(shù)據(jù)中心的位置選在芬蘭哈米納,就是對(duì)此說(shuō)法的有力證明。其決定性因素不是電價(jià),而是此地2℃的較低平均氣溫及其靠近芬蘭海的地理位置。在那里,服務(wù)器冷卻使用海水完成,冷卻過(guò)程可以節(jié)省大量能源,在冷卻系統(tǒng)中,威樂(lè)(Wilo) 的水泵產(chǎn)品“CronoLine-IL”起著至關(guān)重要的作用。
更大的流量,更小的電耗
2011 年,全球數(shù)據(jù)中心的電力需求為6840 億千瓦時(shí)。相比之下,同年,整個(gè)德國(guó)總能耗“僅”消耗約6070 億千瓦時(shí)。據(jù)預(yù)測(cè),到2020 年,由于云計(jì)算的推動(dòng),能源消耗預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)63%。目前,數(shù)據(jù)中心22%的能源消耗歸因于冷卻系統(tǒng)。因此,通過(guò)使用自然資源進(jìn)行水冷卻,將成為提高效率的重要戰(zhàn)略。除此之外,在數(shù)據(jù)中心冷水循環(huán)中運(yùn)用高效率的水泵,用以節(jié)省能源,也變得至關(guān)重要,正因如此,威樂(lè)管道泵產(chǎn)品“CronoLine-IL”得到了廣泛的應(yīng)用。
為了能夠提供所需數(shù)量的冷凍水,屏蔽泵以管道泵的形式水平安裝在管道系統(tǒng)中。制冷系統(tǒng)的管道尺寸范圍介于DN 150 到DN 200 之間。為滿足使用,水泵葉輪直徑調(diào)整為320 及270 mm。特殊的葉輪幾何形狀和流動(dòng)優(yōu)化涂層可在提高整體效率方面發(fā)揮重要作用。對(duì)于“Wilo-CronoLine-IL”,口徑為DN 150時(shí),水泵效率可達(dá)80%以上;口徑為DN 200 時(shí),水泵效率可達(dá)70%以上,電機(jī)效率為94%。因此,額定功率介于30 至37 千瓦之間的電機(jī)足以使所需的冷凍水循環(huán)起來(lái)。此外,基于水泵負(fù)荷的變化,通過(guò)變頻器實(shí)現(xiàn)變頻運(yùn)行也可以進(jìn)一步節(jié)能。
可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行
互聯(lián)網(wǎng)從不休眠。谷歌每秒大約可響應(yīng)64,000 次搜索查詢,僅此數(shù)字足以表明公司對(duì)數(shù)據(jù)中心可用性的至高需求。此外,為全球范圍內(nèi)其他公司提供的重要云服務(wù)也需要全天候提供數(shù)據(jù)。因此,除了計(jì)算技術(shù)外,冷卻也是運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素?,F(xiàn)代服務(wù)器系統(tǒng)可以在溫度高達(dá)35℃左右的環(huán)境中運(yùn)行,然而,如果不冷卻,將會(huì)很快超過(guò)這個(gè)較限溫度,造成所有系統(tǒng)停止。
為使水泵能夠可靠地輸送冷卻水,以保持溫度盡可能恒定,威樂(lè)(WILO) 采用可靠的材料來(lái)制造其泵殼和各個(gè)部件。例如,谷歌數(shù)據(jù)中心所使用的“CronoLine-IL”系列泵,外殼和葉輪由帶有片狀或球狀石墨的耐磨鑄鐵制成。為了進(jìn)一步降低泵的生命周期成本,泵燈籠架采用專利設(shè)計(jì)制造。當(dāng)水泵在高環(huán)境溫度下輸送冷介質(zhì)時(shí),該設(shè)計(jì)可確保有效地除去泵殼體上所形成的數(shù)量大量冷凝水。這樣可以防止對(duì)水泵造成腐蝕損壞。此外,由石墨、碳化硅、三元乙丙橡膠和不銹鋼制成的高耐磨機(jī)械密封件可延長(zhǎng)維護(hù)周期。