Кабель по току по пуэ: Мощность кабеля по сечению таблица пуэ, провод по току

ПУЭ Раздел 1 => Таблица 1.3.23. поправочный коэффициент на допустимый длительный ток для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от…

Таблица 1.3.23. Поправочный коэффициент на допустимый длительный ток для кабелей, проложенных в земле, в зависимости от удельного сопротивления земли

При удельном сопротивлении земли, отличающемся от 120 см·К/Вт, необходимо к токовым нагрузкам, указанным в упомянутых ранее таблицах, применять поправочные коэффициенты, указанные в табл. 1.3.23.

1.3.14. Для кабелей, проложенных в воде, допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.14, 1.3.17, 1.3.21, 1.3.22. Они приняты из расчета температуры воды +15°С.

1.3.15. Для кабелей, проложенных в воздухе, внутри и вне зданий, при любом количестве кабелей и температуре воздуха +25°С допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.15, 1.3.18-1.3.22, 1.3.24, 1.3.25.

1.3.16. Допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, должны приниматься как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, при температуре, равной температуре земли.

Таблица 1.3.24. Допустимый длительный ток для одножильных кабелей с медной жилой с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, небронированных, прокладываемых в воздухе

______________________

* В числителе указаны токи для кабелей, расположенных в одной плоскости с расстоянием в свету 35-125 мм, в знаменателе — для кабелей, расположенных вплотную треугольником.

1.3.17. При смешанной прокладке кабелей допустимые длительные токи должны приниматься для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если длина его более 10 м. Рекомендуется применять в указанных случаях кабельные вставки большего сечения.

1.3.18. При прокладке нескольких кабелей в земле (включая прокладку в трубах) допустимые длительные токи должны быть уменьшены путем введения коэффициентов, приведенных в табл. 1.3.26. При этом не должны учитываться резервные кабели.

Прокладка нескольких кабелей в земле с расстояниями между ними менее 100 мм в свету не рекомендуется.

1.3.19. Для масло- и газонаполненных одножильных бронированных кабелей, а также других кабелей новых конструкций допустимые длительные токи устанавливаются заводами-изготовителями.

1.3.20. Допустимые длительные токи для кабелей, прокладываемых в блоках, следует определять по эмпирической формуле

,

где I₀ — допустимый длительный ток для трехжильного кабеля напряжением 10 кВ с медными или алюминиевыми жилами, определяемый по табл. 1.3.27; a— коэффициент, выбираемый по табл. 1.3.28 в зависимости от сечения и расположения кабеля в блоке; b— коэффициент, выбираемый в зависимости от напряжения кабеля:

— коэффициент, выбираемый в зависимости от среднесуточной загрузки всего блока:

Таблица 1.3.25. Допустимый длительный ток для одножильных кабелей с алюминиевой жилой с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, небронированных, прокладываемых в воздухе

_________________

* В числителе указаны токи для кабелей, расположенных в одной плоскости с расстоянием в свету 35-125 мм, в знаменателе — для кабелей, расположенных вплотную треугольником.

Выбор сечения кабелей

      Величину тока, полученного по Таблице 1 необходимо умножить на температурную поправку из Таблицы 2. Например, при температуре воздуха +40 градусов однофазный кабель с медными жилами сечением 2,5 кв. миллиметров способен длительно выдерживать ток 27Ах0,79=21,33 А.

В Таблице 3 даны снижающие коэффициенты на количество кабелей в трубе или коробе.

Таблица 3

    Величину тока из Таблицы 1 так же необходимо умножить на поправку из Таблицы 3. Например, при прокладке десяти кабелей с медными жилами в коробе (кабели проложены пучком и отсутствует плотное прилегание кабелей между собой по всей длине) снижающий коэффициент равен 0,7. Если, как и в первом примере, максимально – возможная температура окружающей среды равна +40 градусов, то для десяти однофазных кабелей сечением 2,5 кв. миллиметров, проложенных в коробе,  максимальный допустимый ток составит 27Ах0,79х0,7=14,9 А.

    При плотном прилегании кабелей друг к другу, например при однослойной прокладке, снижение допустимого тока может быть еще большим.

    Сейчас на рынках можно купить кабели некоторых изготовителей, сечение у которых на 10 – 20 % ниже номинального. Допустимый длительный ток у них существенно меньше расчетного.

    Как видно из приведенных примеров, если не учитывать поправки на температуру окружающей среды и на количество кабелей в трубе или коробе, то возможна значительная перегрузка кабелей излишне большим током, что может вызвать их перегрев и стать причиной пожара.

    В Таблице 4 даны зависимости допустимых длительных токов для кабелей с алюминиевыми жилами в зависимости от сечения. Кабели с алюминиевыми жилами сечением 10 и менее кв. миллиметров в настоящее время рекомендовано не использовать, поэтому они из таблицы убраны.

Таблица 4

    В таблице 4 при однофазной нагрузке кабель содержит три жилы: фазную, рабочего нуля и защитного заземления. Токи для трехфазных кабелей с нулевой жилой выбираем из таблицы с коэффициентом 0, 92.

    Поправки на температуру окружающей среды можно взять из Таблицы 2, а снижающие коэффициенты на количество проложенных кабелей в трубе или коробе из Таблицы 3.

    При больших длинах кабелей необходимо выполнять расчеты потерь в кабеле и

сопротивление цепи фаза — ноль .

23 февраля 2013 г.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

Данные по сечению кабеля в зависимости от тока нагрузки

Расчет и правильный выбор сечения проводов и кабелей.

При замене существующей проводки, а так же при прокладке нового кабеля или провода, существенная роль отводиться правильному расчету сечения проводника. Ведь как ни странно, от этого зависит насколько долго будет служить электропроводка.

Первым шагом, определяемся из какого металла нужен кабель или провод. У проводов из алюминия есть только один плюс — низкая цена, а минусов целый вагон. К тому же, в последних версиях ПУЭ (Правила Устройства Электроустановок) в пункте 7.1.34 черным по белому написано — «В зданиях следует применять кабели и провода с медными жилами» и никак иначе. Но ничего не написано что делать тем, у кого алюминиевая проводка, наследие давно не существующей страны.

Если нужно поменять всю электропроводку, то тут проблем нет, берем медь и спим спокойно. А если нужно поменять проводку только в одном помещении и подцепить ее на старую алюминиевую? Тогда делаем расчет для алюминиевого провода и прокладываем его, или делаем расчет для медного провода и через клеммы соединяем с алюминием. Ни в коем случае не скруткой, а то потом долго будете думать, почему у вас сгорела квартира (алюминий и медь образуют гальваническую пару и место их непосредственного контакта сильно нагревается).

Вторым шагом высчитываем, сколько ватт будет потреблять помещение. Для этого суммируем мощность всех электроприборов, которые будут находиться в использовании.

Например: в комнате у нас будет работать телевизор (мощность 100Вт), компьютер (мощность 400Вт), кондиционер (мощность 1000Вт), свет (6 лампочек по 60Вт), ну и допустим обогреватель (мощность 2000Вт). Все мощности, взятые для примера, вымышленные.

Суммируем все мощности: 100Вт + 400Вт + 1000Вт + 360Вт + 2000Вт = 3860Вт

Третьим шагом высчитываем силу тока по формуле I=P/U·cosФ 

I — сила тока (А)
P — общая мощность (Вт)
U — напряжение в сети (В)

cosФ (косинус фи) лучше всего брать равным 1 (если у вас не промышленные агрегаты)

Напряжение в сети равно 220 вольт.

Рассчитываем силу тока для нашего примера: I=3860/220·1=17,5 А

По таблице выбираем значение сечения провода или кабеля (ПУЭ таблица 1.3.4 и 1.3.5).

В нашем случае используем двухжильный провод с медными жилами проложенный в штробе. Подбираем сечение по 1 таблице и оно равняется 1.5 мм² (при силе тока 18 А).

Вычисляем сопротивление провода: R=p·L/S

R — сопротивление провода (Ом)
p — удельное сопротивление (Ом·мм²/м)
L — длина провода или кабеля (м)
S — площадь поперечного сечения (мм²)

Измеряем длину нужного провода, берем удельное сопротивление из таблицы и рассчитываем сопротивление провода или кабеля.

В нашем примере используем медь и длина провода 10 метров.

Подставляем значения в формулу: R=0,0175·10/1,5=0,116 Ом

Это мы рассчитали сопротивление для одной жилы. Но так как у нас провод двужильный, то сопротивление будет в два раза больше.

R=0,232 Ом

Если провод трехжильный то сопротивление так же умножаем на 2, задействованы всего 2 жилы, третья это земля.

И последним шагом, подсчитываем потери напряжения по длине провода. Допустимое падение напряжения не более 5%.

Формула падения напряжения: dU=I·R

I — сила тока
R — сопротивление провода или кабеля

dU=17,5·0,232=4,06 В

Переводим в проценты: 220 вольт у нас 100%, отсюда 1% = 2,2 В  

dU=4,06/2,2=1,84 %

Падение напряжения в допустимых пределах, значит взятое сечение отлично подходит к заданной длине провода. Если падение напряжение будет больше 5%, то нужно взять в расчетах сечение побольше.

Для проверки используем онлайн расчет сечения кабеля или провода.

P.S. Не советую просто рассчитывать сечение на онлайн калькуляторе, его хорошо использовать только в совокупности со своими подсчетами, так вы точно не ошибетесь и выберете правильное сечение провода или кабеля.

​

Сечение кабеля или как правильно выбрать кабель

При выборе сечения кабеля проектировщики руководствуются ПУЭ глава 1.3 «Выбор проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны». В этом разделе представлены специальные таблицы сечения кабеля по мощности и току.

В данном ПУЭ расчеты даны для медных и алюминиевых кабелей, но с июня 2003 года алюминиевая электропроводка запрещена приказом Минэнерго ввиду высокой пожароопасности. С ноября 2017 алюминий снова разрешили применять в жилых и административных зданиях, но только определенные сплавы. 

Производителям все-таки удалось получить сплав алюминия, не уступающий по характеристикам меди. Кроме того, у алюминия есть определенные преимущества перед медью: например, легкость, относительная дешевизна. На сегодняшний день этот кабель протестирован ведущими строительными компаниями, но на рынок Екатеринбурга активно не поставляется, и массово еще не применяется.

Маркировка кабеля

Когда прокладывается новая силовая проводка, берется трехжильный (220В) либо пятижильный (380В) кабель следующих маркировок: ПВС, ВВГ, NYM. Кабель (провод) ПВС используется ограниченно, как правило, для бытовых нужд, в домашней электропроводке – подключить светильник, тройник. В определенных случаях его используют при проведении слаботочных сетей. Кабель NYM используется редко в силу высокой цены. Особо останавливаться на них не будем. Рассмотрим подробнее маркировку ВВГ.

Двойная буква В обозначает, что у кабеля 2 оболочки и обе изготовлены из поливинилхлорида. Буква Г – значит «голый», то есть такой кабель нельзя укладывать, например, под землей без дополнительной защиты.

Чаще всего используются следующие разновидности кабеля ВВГ: ВВГнг LS (для всех электроснабжающих сетей) и ВВГнг frLS (для систем пожаробезопасности).

Буквы «нг» обозначают, что кабель не поддерживает горение. Кабель с такой маркировкой отвечает современным требованиям пожарной безопасности. Маркировка LS говорит о том, что в случае возгорания выделения дыма сведены к минимуму. Буквы fr указывают на то, что дополнительно для защиты от возгорания при изготовлении кабеля использованы материалы из слюды.

Далее рассмотрим цифровые обозначения. Например, маркировка ВВГнг

LS 3*2,5, указывает на то, что в данном кабеле 3 жилы (провода), а сечение жилы кабеля равно 2,5 мм.кв.

С обозначениями разобрались. Итак, как сделать расчет сечения кабеля по мощности? Для этого нужно рассмотреть все существующие и потенциальные электроприемники на объекте, суммировать мощности этого оборудования и умножить на поправочный коэффициент. Поправочный коэффициент (К одновременности) получают, прикинув, какое оборудование будет использовано одновременно в течение длительного времени.

Например, сложив мощности всего электрооборудования, мы получили 50000 Вт (50 кВт), при этом одновременно работает не более 75% всех приборов.

50 * 0.75 = 37,5 (кВт)

Теперь смотрим по таблице, какое сечение кабеля необходимо использовать, чтобы провести сеть. Подобных таблиц более или менее повторяющих друг друга существует множество в разных источниках. Напомним, что все они основаны на ПУЭ плюс на опыте конкретного специалиста.

Выбираем наиболее приближенные к полученному результату значения. Получаем, что для 220 В нужен кабель сечения 50 кв.мм, а для трехфазной цепи 380 В – ближе всего 10 кв.мм. Обычно рекомендуется брать сечение с запасом (на случай увеличения числа электроприборов на объекте, либо подключения оборудования большей мощности), но данная таблица уже содержит в себе некоторый запас.

ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН (ПУЭ)(часть 2) » ТОО «Жігер-Өрлеу»

Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

Таблица 1.3.8. Допустимый длительный ток для переносных шланговых легких и средних шнуров, переносных шланговых тяжелых кабелей, шахтных гибких шланговых, прожекторных кабелей и переносных проводов с медными жилами

*Токи относятся к шнурам, проводам и кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.9. Допустимый длительный ток для переносных шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для торфопредприятий

* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.10. Допустимый длительный ток для шланговых с медными жилами с резиновой изоляцией кабелей для передвижных электроприемников

* Токи относятся к кабелям с нулевой жилой и без нее.

Таблица 1.3.11. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией для электрифицированного транспорта 1,3 и 4 кВ

Таблица 1.3.12. Снижающий коэффициент для проводов и кабелей,

прокладываемых в коробах

При выборе снижающих коэффициентов контрольные и резервные провода и кабели не учитываются.

ДОПУСТИМЫЕ ДЛИТЕЛЬНЫЕ ТОКИ ДЛЯ КАБЕЛЕЙ

С БУМАЖНОЙ ПРОПИТАННОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ

1.3.12. Допустимые длительные токи для кабелей напряжением до 35 кВ с изоляцией из пропитанной кабельной бумаги в свинцовой, алюминиевой или поливинилхлоридной оболочке приняты в соответствии с допустимыми температурами жил кабелей:

1.3.13 Для кабелей, проложенных в земле, допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.13, 1.3.16, 1.3.19-1.3.22. Они приняты из расчета прокладки в траншее на глубине 0,7-1,0 м не более одного кабеля при температуре земли +15 °С и удельном сопротивлении земли 120 см к/Вт.

Таблица 1.3.13. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, 

прокладываемых в земле

При удельном сопротивлении земли, отличающемся от 120 см К/Вт, необходимо к токовым нагрузкам, указанным в упомянутых ранее таблицах, применять поправочные коэффициенты, указанные в табл. 1.3.23.

1.3.14. Для кабелей, проложенных в воде, допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.14, 1.3.17, 1.3.21, 1.3.22. Они приняты из расчета температуры воды +15 °С.

1.3.15. Для кабелей, проложенных в воздухе, внутри и вне зданий, при любом количестве кабелей и температуре воздуха +25 °С допустимые длительные токи приведены в табл. 1.3.15, 1.3.18-1.3.22, 1.3.24, 1.3.25.

Таблица 1.3.14. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами

с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами 

изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемых в воде

Таблица 1.3.15. Допустимый длительный ток для кабелей с медными жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и нестекающей массами изоляцией в

свинцовой оболочке, прокладываемых в воздухе

1.3.16. Допустимые длительные токи для одиночных кабелей, прокладываемых в трубах в земле, должны приниматься, как для тех же кабелей, прокладываемых в воздухе, при температуре, равной температуре земли.

1.3.17. При смешанной прокладке кабелей допустимые длительные токи должны приниматься для участка трассы с наихудшими условиями охлаждения, если длина его более 10 м. Рекомендуется применять в указанных случаях кабельные вставки большего сечения.

Таблица 1.3.16. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и не стекающей массами изоляцией в свинцовой или алюминиевой оболочке, прокладываемых в земле

Сечение медного кабеля | Полезные статьи

Проектирование любых электрических сетей включает выбор кабеля с подходящими параметрами, ключевым из которых является сечение. От того, насколько правильно подобрано сечение медного кабеля, зависит работоспособность и надежность всей сети. Если неправильно рассчитать этот параметр, то можно столкнуться с проблемой, когда сеть будет работать с существенным перегрузом. Использование кабеля на переделе возможностей обычно приводит к его значительному нагреву и рано или поздно он выйдет из строя.

По определению, сечение медного кабеля — это площадь среза токоведущей жилы. Если кабель состоит из одной жилы круглого сечения, то его площадь вычисляется по формуле площади круга, а если из множества проводников — то суммой сечения всех жил. Этот параметр является стандартизированной величиной. Главным документом, регламентирующим этот вопрос, является ПУЭ («Правила устройства электроустановок»). Кроме того, зная марку кабеля, количество и сечение жил, можно также определить, сколько весит медный кабель.

Как рассчитать сечение медного кабеля

Для того чтобы правильно рассчитать сечение кабеля, необходимо знать следующие параметры медных кабелей: напряжение сети, сила тока и мощность потребителей. Основным же параметром, влияющим на подбор кабеля, является предельно допустимая токовая нагрузка. Выбор сечения по токовой нагрузке производится по следующему алгоритму:

1)    определение суммарной мощности нагрузки;
2)    расчет силы тока;
3)    выбор сечения кабеля по таблице.

Допустим, вам необходимо выбрать кабель для бытовой сети. Для начала необходимо определить суммарную мощность всех электрических приборов и оборудования, которые планируется использовать. Делается это простым арифметическим сложением всей нагрузки. Значение мощности у каждого прибора указывается в его паспортных данных и на табличке. Расчет силы тока для однофазной сети 220 В рассчитывается по формуле:

I = P / 220, где

Р — суммарная мощность, кВт;
220 — напряжение сети, В.

Формула расчета для 3-фазной сети 380В:

I = P / √3 х 380

Используя полученную величину, остается выбрать соответствующее значение сечения из таблицы в ПУЭ.

Кабель медный: технические характеристики

Описанная методика помогает выбрать для квартиры или дома силовой кабель для различных групп электропотребителей. Следует понимать, что токовая нагрузка для осветительной группы значительно ниже, чем у розеточной, следовательно, нет необходимости закладывать везде одинаковое сечение. Вес медного кабеля и его стоимость для освещения будут существенно ниже.

Дополнительные факторы, влияющие на выбор сечения

Дополнительным фактором, который может внести свои коррективы при выборе, является длина кабеля. Его следует учитывать при прокладке длинных трасс. Дело в том, что при увеличении длины увеличивается вес медного кабеля, а с ним — сопротивление и потери. Проектная величина потерь не должна превышать 5 %.

Потери можно рассчитать вручную, но проще всего воспользоваться готовыми данными зависимости потерь от момента нагрузки из ПУЭ и приведенными в таблицах ниже. Момент нагрузки — величина, получаемая произведением длины кабеля в метрах на мощность в кВт. Например, момент нагрузки для медного кабеля длиной 40 м и мощности нагрузки 3 кВт составляет: 40 х 3 = 120 кВт*м.

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 220В при заданном сечении токопроводящей жилы

Зависимость потерь напряжения от момента нагрузки для кабельной линии 380 В при заданном сечении токопроводящей жилы

Приведенные данные не учитывают увеличение сопротивления от нагрева кабеля при токах эксплуатации, составляющих от 0,5 и выше от предельно допустимых значений для данного сечения. В этом случае необходимо применить поправочный коэффициент, который также приводится в ПУЭ.

При более точных расчетах длинных кабельных сетей учитывают также потери в контактных соединениях. Это обычно делается при наличии большого количества потребителей (например, при проектировании линии городского освещения). Существуют и другие, менее значительные факторы, влияющие на величину потерь, но ими, как правило, пренебрегают, если общая величина падения напряжения не превышает нормативные 5 %.

Компания «Кабель.РФ^®» является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку медного кабеля по выгодным ценам.

Консультации — Инженер по подбору | Уменьшите PUE, чтобы разблокировать емкость в центрах обработки данных

Рисунок 1: Здесь показаны примеры границ PUE центра обработки данных. Граница, о которой чаще всего сообщается, показана пунктирной линией. Предоставлено: EXP Global

Цели обучения

• Определите эффективность использования энергии, ее происхождение и текущие отраслевые тенденции.
• Узнайте о емкости ИТ, резервной емкости, емкости оборудования и емкости ИТ-оборудования.
• Узнайте, как создать новые источники доходов за счет снижения PUE и повысить рентабельность инвестиций за счет повышения PUE.

Эффективность энергопотребления долгое время использовалась в качестве эталона эффективности центра обработки данных, но редко рассматривается как инструмент, позволяющий высвободить неиспользуемые возможности информационных технологий и создать новый источник дохода. Для создания этой новой мощности требуется немного времени и минимальные капитальные вложения. Окупаемость инвестиций составляет менее шести месяцев и может помочь корпорациям отложить капитальные затраты, необходимые для создания мощностей.

PUE — это показатель, который описывает, насколько эффективно компьютерный центр обработки данных использует энергию.Это отношение общего количества энергии, потребляемой центром обработки данных, к энергии, подаваемой на вычислительное оборудование. Первоначально он был разработан Green Grid и быстро был принят многими игроками в центрах обработки данных. PUE был опубликован в 2016 году как глобальный стандарт ISO / IEC 30134-2: 2016.

Снижение PUE не только снижает эксплуатационные расходы на коммунальные услуги, но также позволяет снизить стоимость строительства (капитальные затраты), тем самым повышая рентабельность инвестиций для инвесторов.В существующих центрах обработки данных он может раскрыть новый потенциал дохода, используя существующую механическую, электрическую и водопроводную инфраструктуру. В большинстве анализов более низкого PUE учитывается только экономия средств за счет снижения энергопотребления. Когда включается новый потенциальный доход, который может привести к гораздо более высокой доходности для владельцев и операторов.

Uptime Institute ежегодно проводит исследование среднего показателя PUE для игроков центров обработки данных по всему миру. В 2018 году средний показатель PUE составил 1,6 в 713 участвующих центрах обработки данных, расположенных по всему миру, при этом большинство участников находятся в США.С. и Европа. Исследования и опросы Uptime Institute показали, что PUE неуклонно снижается в течение последних 10 лет с максимального значения 2,5 в 2007 году до 1,6 в 2018 году.

Рисунок 1. Здесь показаны примеры границ PUE центра обработки данных. Граница, о которой чаще всего сообщается, показана пунктирной линией. Предоставлено: EXP Global

Google агрессивно использует PUE в качестве показателя, чтобы снизить потребление энергии собственным центром обработки данных. Портфель его центров обработки данных имеет один из самых низких показателей PUE в мире.В четвертом квартале 2018 года компания сообщила, что показатель PUE за 12 месяцев составил 1,11 для всего парка из 15 центров обработки данных по всему миру. Компания тщательно определяет ИТ-нагрузку только как вычислительную мощность; Потери в центре обработки данных включают мощность, используемую механическим оборудованием, тепло, отбрасываемое электрическим оборудованием, включая источники бесперебойного питания, распределительные устройства и фидеры, а также потери через трансформаторы и электрические подстанции.

Определение PUE

Существует много двусмысленности и непоследовательности в том, как измерять PUE.Некоторые игроки будут включать подстанции, понижающие трансформаторы и т. Д. В формулу PUE, тогда как другие будут измерять потребление энергии на уровне объекта. Телекоммуникационные компании используют централизованные выпрямители, обеспечивающие от 4 до 12 часов резервного питания от свинцово-кислотных или регулируемых с помощью клапанов свинцово-кислотных аккумуляторов и подающих постоянный ток на коммутационное и коммутационное оборудование. Большинство операторов ввода данных используют системы ИБП с резервными батареями и подают переменный ток в серверные стойки с понижающим трансформатором, встроенным в блейд-серверы.Эти различия приводят к внутренним различиям в PUE для разных типов объектов.

Повышение PUE не только помогает снизить затраты на электроэнергию, но также может разблокировать ценные возможности электрической и охлаждающей инфраструктуры. Это позволит игрокам центров обработки данных увеличить ИТ-ресурсы, приносящие доход, с использованием существующей электрической и механической инфраструктуры. По сути, это означает добавление продаваемых мощностей без серьезной модернизации инфраструктуры. Предостережение заключается в ограничениях физического пространства, которые здесь не рассматриваются.

Измерительная способность

Большинство компаний, размещающих центры обработки данных, продают ИТ-мощность в киловаттах. ИТ-возможности для них неприкосновенны. Чем больше мощности ИТ, тем больше потенциальный доход. Каждый киловатт дополнительной ИТ-мощности может приносить от 200 до 300 долларов в месяц. В наших расчетах ниже мы будем использовать 250 долларов за киловатт в месяц.

Мы нормализовали мощность механического, электрического и сантехнического оборудования в киловаттах мощности ИТ, которую оно может поддерживать.Это позволяет упростить метод сравнения и анализа. Для этого мы определили новый термин «ИТ-мощность оборудования» для каждой единицы механического охлаждения и электрического оборудования в центре обработки данных. Пропускная способность ИТ-оборудования является функцией максимального PUE системы, которая, в свою очередь, является функцией неэффективности всей системы.

IT-мощность оборудования измеряется в киловаттах.

e = оборудование

x = переменная; это имя оборудования, для которого рассчитана мощность ИТ

Оборудование IT-мощность для электрооборудования рассчитывается следующим образом:

Например:

Доступная мощность распределительного щита определяется как максимальная длительная мощность для первичного распределительного щита; избыточная емкость не учитывается.Например, некоторые распределительные щиты не могут быть загружены более чем на 80% от номинальной мощности для непрерывной работы. Эти данные должны быть получены производителем и использованы в расчетах.

PUE центра обработки данных меняется со временем, и мы определяем пиковый PUE как самый высокий наблюдаемый PUE для сайта в нормальных рабочих условиях в течение года.

Для охлаждающего оборудования (чиллеры, кондиционирование воздуха в компьютерном зале, вентиляционная установка и т. Д.) ИТ-мощность определяется как доступная ИТ-мощность охлаждения первичного охлаждающего оборудования в день проектирования; опять же, избыточная емкость не учитывается.

Например, агрегатный чиллер с воздушным охлаждением номинальной массой 600 тонн может обеспечить производительность только 500 тонн в расчетный день, определяемый как годовые расчетные условия охлаждения 0,4% по ASHRAE, после снижения номинальных значений для 30% пропиленгликоля. Подобная концепция может быть применена к установкам кондиционирования воздуха компьютерных залов или другому оборудованию.

Для источников бесперебойного питания и выпрямителей ИТ-мощность оборудования определяется как максимальная длительная нагрузка.

Примечание. Приведенный выше анализ предполагает, что ИТ, охлаждение и другая дополнительная нагрузка питается от одного и того же источника (коммунальное обслуживание, генератор и главная плата обслуживания), что обычно имеет место в большинстве приложений.

Рисунок 2: На этом графике анализа емкости ИТ-нагрузка сравнивается с ИТ-возможностями. Производительность экстраполирована на 2020 год для целей визуализации) при PUE 1,75. Предоставлено: EXP Global

Расчет затрат

На рис. 2 мощность кондиционирования воздуха в компьютерном зале, энергосистемы общего пользования, генераторной установки, автоматического переключателя и главного распределительного щита в центре обработки данных намного превышает текущую нагрузку на ИТ. Операторы и планировщики центров обработки данных могут использовать это, чтобы принимать обоснованные решения о стоимости добавления ИТ-ресурсов на своих объектах.Используя эту информацию, операторы могут составить пошаговую функцию, показывающую стоимость модернизации механической, электрической и водопроводной сети для каждых дополнительных 250 киловатт ИТ-нагрузки. Эта информация может быть очень важной.

Это решает проблему распределения капитала для владельцев крупных центров обработки данных. Теперь у владельцев есть функция шага стоимости на одну страницу для каждого центра обработки данных, которую они могут использовать, чтобы определить, где установить новые стойки с минимальными капитальными затратами. Эти данные редко доступны и решат важную проблему для владельцев и операторов.

На рис. 3 показано влияние снижения PUE до 1,4 с текущих 1,75. Это свидетельствует о значительном увеличении ИТ-мощности энергосистемы общего пользования, генераторной установки, автоматического резерва и главного распределительного щита. Снижение PUE разблокирует ИТ-мощность электрического оборудования, поскольку уменьшается мощность, потребляемая механическим и другим вспомогательным оборудованием.

Рисунок 3: На этом графике анализа емкости ИТ-нагрузка сравнивается с ИТ-возможностями. Мощности экстраполированы на 2020 год для целей визуализации) на PUE 1.4. Предоставлено: EXP Global

.

Завершение анализа финансового a анализа

Ситуация: Объект представляет собой центр обработки данных мощностью 1 мегаватт с пиковым значением PUE 1,75, построенный в 2010 году. Центр обработки данных обслуживается с помощью системы электропитания 2N и механической мощности N + 1. В настоящее время он работает на полную мощность. Располагаемая мощность электрической инфраструктуры — 1,75 мегаватт.

Проект улучшения PUE: Механическое повышение энергоэффективности снизило пиковый PUE до 1.4. Включено механических улучшений:

• Повышение температуры приточного воздуха и температуры подаваемой охлажденной воды. Сдерживание горячих коридоров и повышение заданной температуры помещения.
• Оптимизация последовательности работы насосов охлажденной воды и уставок кондиционеров машинного зала.
• Установка адиабатических охлаждающих подушек на конденсатор чиллерной установки.
• Добавление изолирующих заслонок, позволяющих отключать резервные блоки кондиционирования воздуха в компьютерном зале.Система балансировки для перемещения воздуха туда, где это необходимо.
• Оптимизация освещения и управления освещением.

Влияние повышения PUE на прибыль: В таблице 1 показано влияние на прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (валовая прибыль), когда улучшение PUE привело как к увеличению мощности ИТ, так и к экономии за счет повышения энергоэффективности. В этом сценарии было получено 250 киловатт ИТ-мощности, что обеспечило дополнительный годовой доход в размере 0,75 миллиона долларов США. Стоимость электроэнергии (эксплуатационные расходы) не изменилась, поскольку использование механической, электрической и водопроводной энергии было перенесено на поддержку дополнительной нагрузки ИТ.Для простоты предполагается, что затраты включают только затраты на электроэнергию. Прочие расходы являются фиксированными и не изменятся из-за корректировки пикового значения PUE. Прибыль увеличилась на 50,4%. Простая окупаемость этого улучшения составляет менее девяти месяцев.

Таблица 2 показывает влияние на валовую прибыль, когда улучшение PUE привело к экономии только за счет повышения энергоэффективности. В этом сценарии более низкий PUE приводит к снижению энергопотребления на 350 киловатт. Снижение спроса на электроэнергию приводит к снижению затрат на электроэнергию на 300,00 долларов США.Опять же, расходы включают только затраты на электроэнергию. Прочие расходы являются фиксированными и не изменятся из-за корректировки пикового значения PUE. Мы видим, что прибыль увеличилась на 20,3%. Простая окупаемость менее 10 месяцев.

PUE уже давно используется в качестве эталона для измерения эффективности центра обработки данных. Снижение PUE помогает снизить затраты на электроэнергию в центрах обработки данных. Снижение PUE также открывает новые возможности ИТ, которые могут позволить владельцам центров обработки данных открыть новые источники дохода.

Performance Indicator, новый показатель центра обработки данных Green Grid, объяснение

Green Grid, отраслевая группа центров обработки данных, известная прежде всего созданием самого популярного в отрасли показателя эффективности центра обработки данных, Power Usage Effectiveness (PUE), разработала новый показатель для операторов центров обработки данных, названный Performance Indicator.

Документ, который описывает это, в настоящее время доступен только для членов организации, но Data Center Knowledge получил раннее рассмотрение. Вот что вам нужно знать:

The Green Grid опубликовал PUE в 2007 году. С тех пор этот показатель стал широко использоваться в индустрии центров обработки данных. Это не только простой способ измерить эффективность электрической и механической инфраструктуры центра обработки данных, но также способ сообщить, насколько эффективна или неэффективна эта инфраструктура людям, не являющимся экспертами центров обработки данных.

Создание на основе PUE с двумя дополнительными измерениями

Performance Indicator основан на PUE, используя его версию, но также добавляет два других аспекта к эффективности инфраструктуры: измерение того, насколько хорошо система охлаждения центра обработки данных выполняет свою работу в нормальных условиях и насколько хорошо она спроектирована, чтобы противостоять сбоям.

В отличие от PUE, который ориентирован как на охлаждение, так и на электрическую инфраструктуру, PI ориентирован на охлаждение. Цель создания Green Grid заключалась в том, чтобы обратить внимание на тот факт, что эффективность — не единственное, что волнует операторов центров обработки данных.Для них важна эффективность, но также важны производительность их систем охлаждения и их отказоустойчивость.

Все три — эффективность, производительность и отказоустойчивость — неразрывно связаны. Вы можете улучшить одно в ущерб двум другим.

Например, повысив температуру на полу центра обработки данных, можно повысить энергоэффективность за счет уменьшения количества холодного воздуха, подаваемого системой кондиционирования воздуха, но при слишком сильном его повышении, что может привести к отказу некоторого ИТ-оборудования.Точно так же вы можете сделать систему более отказоустойчивой, увеличив избыточность, но увеличение избыточности часто отрицательно сказывается на эффективности, поскольку теперь у вас есть больше оборудования, которое необходимо запитать, и больше возможностей для электрических потерь. В то же время чем больше оборудования, тем больше потенциальных точек отказа, что плохо для устойчивости.

Разные компании по-разному оценивают эти три характеристики производительности, говорит Марк Сеймур, технический директор Future Services и один из ведущих разработчиков метрики PI.Для Google или Facebook может не быть большой проблемой, если, например, один или два сервера в кластере выйдут из строя, и они могут решить не жертвовать энергоэффективностью всего многомегаваттного объекта, чтобы этого не произошло. Однако, если вы высокочастотный трейдер, отказавший сервер может означать потерю прибыльной сделки, и вы скорее смиритесь с дополнительной степенью неэффективности, чем позволите чему-то подобному.

PI измеряет, где находится ваш центр обработки данных по всем трем параметрам, и, что особенно важно, как изменение одного из них повлияет на два других.Это еще одно важное отличие от PUE: PI, используемый в полной мере, имеет прогнозируемое качество, которого нет у PUE.

Это три числа вместо одного, что делает PI не таким простым, как PUE, но Сеймур говорит, чтобы не волноваться: «Это три числа, но все они довольно простые».

Святая Троица ЦОД Метрики

Три измерения PI — это коэффициент PUE, или PUEr, тепловое соответствие ИТ и термостойкость ИТ. Их отношения визуализируются в виде треугольника на трехосной диаграмме:

Пример визуализации индикатора производительности для центра обработки данных (любезно предоставлено The Green Grid)

PUEr — это способ выразить, насколько далеко ваш центр обработки данных находится от целевого PUE.Зеленая сетка определяет семь диапазонов PUE, от A до G, каждый из которых представляет разный уровень эффективности. A, наиболее эффективный диапазон, составляет от 1,15 до 1,00, а G, наименее эффективный, находится в диапазоне от 4,20 до 3,20.

Каждый центр обработки данных попадает в одну из семи категорий, и ваш PUEr показывает, как далеко вы в данный момент находитесь от нижнего предела целевого диапазона (помните, более низкий PUE означает более высокую эффективность).

Итак, если текущий PUE вашего учреждения равен 1,5, вы попадаете в категорию C (1.63 — 1,35), и ваша цель — быть на вершине C, вы разделите 1,35 на 1,5 и в результате получите PUEr 90%. Однако вам необходимо указать категорию, в которой вы находитесь, поэтому правильным способом ее выражения будет PUEr (C) = 90%.

Тепловое соответствие ИТ — это просто часть ИТ-оборудования, которое работает в рекомендованных ASHRAE диапазонах температур входящего воздуха. Другими словами, он показывает, насколько хорошо ваша система охлаждения выполняет то, для чего предназначена. Чтобы найти его, разделите количество оборудования, которое находится в пределах диапазона, на общее количество оборудования, объясняет Сеймур.

Green Grid решила использовать рекомендации ASHRAE, но операторы центров обработки данных могут сами определять, какие диапазоны температур приемлемы для них, или использовать указанные производителем температурные ограничения без снижения полезности метрики, добавляет он.

IT Thermal Resilience показывает, сколько ИТ-оборудования получает холодный воздух в пределах допустимых или рекомендуемых по ASHRAE температурных диапазонов, когда резервные охлаждающие устройства не работают либо из-за неисправности, либо из-за планового обслуживания.Другими словами, если вместо 2N или N + 1 у вас останется только N, какова вероятность того, что у вас отключится?

Рассчитывается так же, как рассчитывается тепловое соответствие IT, только расчет выполняется, когда резервные охлаждающие устройства отключены. Конечно, Green Grid никогда не скажет вам намеренно отключать резервные охлаждающие устройства. Вместо этого они рекомендуют проводить это измерение либо тогда, когда агрегаты не работают на техническое обслуживание, либо, что еще лучше, использовать программное обеспечение для моделирования для моделирования условий.

Моделирование делает PI намного более полезным

Программное обеспечение для моделирования

с возможностями моделирования, используемое в сочетании с PI, может стать мощным инструментом для принятия решений об изменениях в вашем центре обработки данных. Вы можете увидеть, как, например, добавление дополнительных серверов повлияет на эффективность, отказоустойчивость и охлаждающую способность вашего предприятия.

Здесь важно отметить, что Future Facilities является поставщиком программного обеспечения для моделирования центров обработки данных. Но Сеймур говорит, что около 50 членов Green Grid из разных компаний, включая Teradata, IBM, Schneider Electric и Siemens, участвовали в разработке метрики, подразумевая, что на процесс не повлиял коммерческий интерес одного поставщика.

Четыре уровня показателя результативности

Зеленая сетка описывает четыре уровня оценки PI, от наименее до наиболее точного. Не каждый центр обработки данных оснащен датчиками температуры на каждом сервере, и Level 1 — это оценка начального уровня, основанная на измерениях температуры на уровне стойки. ASHRAE рекомендует снимать показания температуры в трех точках на стойку, что хорошо подойдет для оценки PI уровня 1, объясняет Сеймур.

Уровень 2 также основан на измерениях, но требует измерений на каждом сервере.Чтобы получить такой уровень оценки, центр обработки данных должен быть оснащен датчиками уровня сервера и программным обеспечением DCIM или какой-либо другой системой мониторинга.

Если вы хотите заняться прогнозным моделированием, добро пожаловать в PI Level 3 . Здесь вы выполняете оценку PI на основе показаний температуры на уровне стойки, но вы используете их для создания модели, которая позволяет моделировать будущие состояния и получить представление о том, как система может вести себя, если вы вносите различные изменения. «Это дает возможность начать строить лучшие планы на будущее», — говорит Сеймур.

Здесь вы также можете узнать, сможет ли ваш центр обработки данных справиться с нагрузкой, на которую он рассчитан. Допустим, вы используете 50% проектной нагрузки центра обработки данных, что составляет 2 МВт. Если вы создаете модель, моделируете сценарий полной нагрузки и обнаруживаете, что либо тепловое соответствие ИТ, либо тепловая устойчивость ИТ — это только то, что вы хотите, при 1,8 МВт, вы зря потратили деньги.

Это всего лишь пара возможных вариантов использования. Их гораздо больше, особенно с PI Level 4 , который похож на Level 3, но с гораздо более точной моделью.Эта модель откалибрована с использованием показаний температуры из максимально возможного количества точек на полу центра обработки данных: серверов, перфорированной плитки, забора возвратного воздуха на охлаждающих устройствах и т. Д. Речь идет о том, чтобы убедиться, что модель действительно отражает состояние центра обработки данных.

По словам Сеймура, разные операторы предпочтут начать с разных уровней оценки PI. Какой уровень они выберут, будет зависеть от их текущего объекта и потребностей их бизнеса. Смысл наличия всех четырех уровней, чтобы не мешать кому-либо использовать новую метрику, потому что на их предприятии недостаточно инструментов или потому, что они не использовали программное обеспечение для мониторинга или моделирования.

ASHRAE исключает PUE из проекта стандарта эффективности центров обработки данных

Представители индустрии центров обработки данных высказались, и ASHRAE прислушались. Общество больше не предлагает использовать PUE для установления стандартов эффективности центров обработки данных в новом стандартном документе, который в настоящее время находится в разработке.

ASHRAE вызвал критику со стороны некоторых известных представителей отрасли в прошлом году после того, как он выпустил первый проект стандарта 90.4, цель которого — установить стандарты энергоэффективности специально для центров обработки данных, признавая, что большие автономные центры обработки данных нуждаются в особом подходе и не могут быть объединены с другими типами зданий, как в настоящее время в стандарте 90.1.

Стандарт 90.4 создается для совместной работы с 90.1 и ссылается на множество определений в старом стандарте, предназначенном для всех типов зданий, кроме малоэтажных жилых домов.

ASHRAE не обеспечивает соблюдение своих строительных стандартов, но они имеют большое значение, потому что местные строительные власти в США широко используют их при инспектировании зданий и выдаче разрешений.

PUE ушел из стандарта

Самая спорная часть первого проекта 90.4, выпущенный для обзора и комментариев в феврале 2015 года, была его зависимость от ПУЭ, или эффективность использования мощности, в качестве центра обработки данных энергетической эффективности метрики.

Разработанный и продвигаемый The Green Grid, это наиболее широко используемый (и наиболее часто неправильно используемый) показатель в отрасли, но критики проекта утверждали, что использование PUE в стандарте ASHRAE поставит в невыгодное положение провайдеров колокации, чьи объекты часто работают с частичной нагрузкой для большую часть своей жизни.

Проще говоря, этот показатель сравнивает мощность, потребляемую ИТ, с общей мощностью, подаваемой на объект. Чем больше часть общей мощности, которая не доходит до ИТ-оборудования на полу ЦОД, тем более неэффективна инфраструктура объекта. Следовательно, чем больше энергии потребляет ИТ-оборудование, тем выше общий PUE. Если успех вашего бизнеса в значительной степени зависит от наличия доступной мощности для большего количества серверов, эта неиспользуемая мощность теоретически окажет негативное влияние на ваш PUE.

Второй проект 90.4, выпущенный в августе прошлого года, избавился от PUE, представив вместо него два новых показателя эффективности — компонент механической нагрузки и компонент электрических потерь — но сделал PUE одним из альтернативных вариантов соответствия.

В последнем черновом варианте, выпущенном для проверки в январе этого года, PUE полностью исключается, заменяя его в альтернативном разделе соответствия метрикой, объединяющей MLC и PLC.

В качестве примера, вот как рассчитывается Design MLC (есть Design MLC и Annualized MLC):

Более подробная информация о MLC и PLC содержится в самом проекте, который стоит рассмотреть и прокомментировать как можно скорее, если ваша работа имеет какое-либо отношение к проектированию и эксплуатации центра обработки данных.

Смысл альтернативного метода соответствия — предоставить операторам центров обработки данных большую гибкость. Если механическая система не соответствует требуемому уровню MLC, но электрическая система настолько эффективна, что компенсирует неэффективность механической системы, они могут использовать комбинированную метрику для соответствия стандарту.

Уточнены требования к модернизации системы охлаждения

Другая жалоба заключалась в том, что первоначальный проект можно было интерпретировать таким образом, чтобы операторы могли модернизировать существующие системы охлаждения.

Новый стандарт должен применяться только к новым центрам обработки данных или расширению центров обработки данных. Но если центр обработки данных получает частично или полностью холодный воздух от ранее существовавшей системы охлаждения, следует ли модернизировать и эту систему охлаждения? В первом варианте это было неясно, но в текущем проекте уточняется, что старые механические системы, подающие воздух в новую часть центра обработки данных, не нуждаются в обновлении.

Посмотреть текущий проект стандарта ASHRAE Standard 90.4 можно здесь. Период комментариев для этого черновика заканчивается менее чем через две недели, 14 марта, поэтому, если у вас есть какие-либо комментарии, пора сообщить ASHRAE.

Позже в этом месяце присоединяйтесь ко мне и группе экспертов на программной сессии, посвященной ASHRAE 90.4, на всемирной конференции Data Center World Global в Лас-Вегасе. Участников дискуссии:

Дон Бити: основатель инженерной фирмы DLB Associates. Бити много лет проработала в комитетах ASHRAE, занимающихся разработкой стандартов центров обработки данных.

Крис Кросби: соучредитель и генеральный директор разработчика и поставщика центров обработки данных Compass Datacenters. Кросби — ветеран отрасли центров обработки данных, входивший в команду, основавшую Digital Realty Trust, крупнейшего в мире разработчика и поставщика центров обработки данных.

Рич Миллер: основатель и бывший главный редактор Data Center Knowledge. Миллер в настоящее время является главным редактором Data Center Frontier, которую он также основал.

Присоединяйтесь к Дону Бити, Крису Кросби, Ричу Миллеру, мне и 1300 вашим коллегам на Data Center World Global 2016, 14-18 марта, в Лас-Вегасе, штат Невада Конвергенция эффективности, отказоустойчивости и маневренности для лидерства центров обработки данных в цифровом предприятии. Более подробная информация на сайте Data Center World.

Что такое эффективность использования энергии (PUE) и как она рассчитывается?

Опубликовано 13 октября 2014 г. автором Jeanne Ziobro

Показатель эффективности использования энергии (PUE), впервые представленный компанией Green Grid® в 2007 году, стал фактическим стандартом для измерения эффективности центра обработки данных. Но, несмотря на его распространенность, многие операторы центров обработки данных не знают, что такое PUE, как он рассчитывается и как его можно использовать для реализации инициатив в области энергоэффективности.Например, многие менеджеры центров обработки данных знают, что их показания PUE должны быть как можно ближе к первому, но почему?

PUE — это отношение количества энергии, необходимой для работы и охлаждения центра обработки данных, к количеству энергии, потребляемой ИТ-оборудованием в центре обработки данных. Уравнение выглядит следующим образом:

PUE = (Общая энергия объекта) / (Энергия ИТ-оборудования)

Таким образом, PUE, равный единице, будет означать, что у вас есть идеальный центр обработки данных, в котором вся энергия, поступающая в здание, делает это. к ИТ-оборудованию, при этом ни одна из них не используется для систем охлаждения или освещения или не теряется при передаче на ИТ-оборудование.

Итак, теперь, когда вы понимаете уравнение, вам может быть интересно, как вы можете собирать данные как для объекта, так и для ИТ-оборудования. Для объекта большинство полагается на счетчик коммунальных услуг. Однако установка так называемого «теневого счетчика» позволяет операторам центров обработки данных ежедневно отслеживать общее использование электроэнергии, а не ждать ежемесячного счета за коммунальные услуги.

Для ИТ-оборудования лучше всего собирать данные о мощности от ваших стоечных блоков распределения питания (PDU), поскольку они часто могут измерять до уровня отдельной розетки, обеспечивая понимание эффективности отдельного оборудования.В других случаях вы можете получить эту информацию с удаленных панелей питания (RPP) или источников бесперебойного питания (UPS). И в случае, если ни один из них не обеспечивает возможности измерения, вы можете рассмотреть возможность добавления счетчика вторичной цепи послепродажного обслуживания с трансформаторами тока с разъемным сердечником, которые вставляются в существующие панели.

Данные, которые вы собираете, можно вручную добавлять на рабочий лист через заранее определенные интервалы, и вы можете настроить функции или макросы для выполнения расчетов за вас. Или вы можете использовать интеллектуальные стоечные PDU, которые отправляют данные по сети в базу данных, подключенную к решению для мониторинга мощности DCIM, которое автоматически рассчитывает PUE, выявляет тенденции с течением времени и помогает менеджерам центров обработки данных оценивать эффективность инициатив по повышению эффективности.

Узнайте больше о том, как решение Raritan по управлению энергопотреблением центра обработки данных автоматически вычисляет PUE, или попробуйте наш инструмент мониторинга DCIM прямо со своего компьютера.

Пройдите тест-драйв сейчас

Показатели эффективности | OptiCool Technologies

Затраты на электроэнергию — самые быстрорастущие расходы для многих менеджеров центров обработки данных. В отрасли достигнут значительный прогресс в определении показателей, позволяющих отслеживать эффективность использования энергии.

Зеленая сетка

«Green Grid — это глобальный консорциум ИТ-компаний и профессионалов, стремящихся повысить энергоэффективность в центрах обработки данных и экосистемах бизнес-вычислений по всему миру. Организация стремится объединить глобальные отраслевые усилия по стандартизации общего набора показателей, процессов, методов и новых технологий для достижения своих общих целей ».
Два наиболее часто используемых показателя сегодня, первоначально разработанные и популяризированные консорциумом Green Grid, — это эффективность использования энергии (PUE) и ее аналог, эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE).Используя эти показатели, руководители центров обработки данных могут быстро определить, являются ли их энергетические показатели эффективными по сравнению с общей системой измерения. Третий показатель, эффективность использования углерода (CUE), также недавно был введен консорциумом Green Grid.

Для получения более подробной информации о PUE и DCiE вы можете ознакомиться с официальным документом, опубликованным The Green Grid по адресу: White Paper on PUE and DCiE.

Эффективность использования энергии (PUE)

PUE предназначен для определения эффективности использования энергии по сравнению с желаемым использованием силового компьютерного оборудования.По сути, PUE — это коэффициент накладных расходов. Идеальная цель — достичь PUE, равного 1,0, когда вся мощность будет использоваться для вычислительного оборудования. Накладные расходы на электроэнергию будут включать освещение, резервное питание и самое крупное использование энергии, не связанное с вычислениями, — охлаждение центра обработки данных. В то время как текущее среднее значение по отрасли составляет примерно 2,1, цель должна быть как можно ближе к 1,0. Формула для расчета PUE вместе с примером приведена ниже:

• PUE = (Суммарная мощность объекта) / (Мощность ИТ-оборудования)
• PUE = 200 кВт / 110 кВт
• PUE = 1.81

Эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE)

DCiE предназначен для выражения эффективности использования энергии в процентах, как в традиционной табеле успеваемости. Идеальная цель — добиться 100% использования энергии непосредственно для вычислительного оборудования. Чем ближе DCiE к 100%, тем эффективнее центр обработки данных с точки зрения энергопотребления. Формула для расчета DCiE вместе с примером приведена ниже:

• DCiE = (мощность ИТ-оборудования) / (общая мощность объекта) x 100
• DCiE = 110 кВт / 200 кВт x 100
• DCiE = 55%

Метрики в цифрах Энергоэффективность центров обработки данных

По соглашению между отраслью и государственными учреждениями DCeP устанавливается в качестве измерителя полезной работы объекта на основе потребляемой энергии.

by Patrick Mclaughlin

В течение многих лет Ассоциация Green Grid Association (www.thegreengrid.org) осуществляла общепринятые программы по количественной оценке энергоэффективности объектов центров обработки данных. Самым известным эталоном является эффективность использования энергии (PUE), созданная Green Grid в 2007 году. Расчет PUE представляет собой простое деление, в котором общая мощность центра обработки данных используется в числителе, а мощность ИТ-оборудования — в знаменателе. Чем меньше число, тем выше эффективность.

В 2014 году Green Grid вместе с ASHRAE (www.ashrae.org) опубликовали книгу под названием «PUE: всестороннее исследование метрики.«Публикация является одиннадцатой в серии Datacom по ASHRAE, которая выпускается Техническим комитетом группы (TC) 9.9, Критически важными объектами, центрами обработки данных, технологическими пространствами и электронным оборудованием. Во введении к книге ее создатели напоминают нам:« PUE — это не показатель производительности центра обработки данных и не отдельный комплексный показатель эффективности. PUE измеряет соотношение между общей потребляемой энергией объекта и потребляемой энергией ИТ-оборудования. При рассмотрении в надлежащем контексте PUE дает четкое руководство для полезного понимания конструкции эффективных архитектур инфраструктуры питания и охлаждения, развертывания оборудования в этих архитектурах и повседневной эксплуатации этого оборудования.»

В книге рассматриваются нюансы расчета и администрирования PUE. Целая глава посвящена измерению PUE в специализированных помещениях центров обработки данных и его измерению в зданиях смешанного использования. В других главах рассматриваются факторы, влияющие на PUE, и способы его улучшения рейтинг, энергия источника, частичный PUE, масштабируемость и статистический анализ.

Инициативы xUE

Так же, как Green Grid уточняла спецификацию PUE за семь с лишним лет своего существования, ассоциация также разработала другие показатели: которые для измерения потребления энергии и ее эффективности в центрах обработки данных.Эффективность использования углерода (CUE) и эффективность использования воды (WUE) входят в число этих других показателей. В официальных документах, опубликованных в 2010 и 2011 годах соответственно, Green Grid описывает показатели CUE и WUE и их реализации.

В документе «CUE: показатель устойчивости центров обработки данных Green Grid» вводится показатель CUE в качестве показателя выбросов углерода, связанных с центрами обработки данных. «Влияние эксплуатационного использования углерода становится чрезвычайно важным при проектировании, размещении и эксплуатации нынешних и будущих центров обработки данных», — говорится в документе.«При использовании в сочетании с показателем PUE операторы центров обработки данных могут быстро оценить устойчивость своих центров обработки данных, сравнить результаты и определить, нужно ли вносить какие-либо улучшения в энергоэффективность и / или устойчивость».

Расчет CUE зависит от того, получает ли центр обработки данных весь свой источник энергии из энергосистемы и не генерирует локальный углекислый газ, или же он производит или совместно производит электричество на месте или генерирует углекислый газ в других местах. манеры, такие как техническое обслуживание дизельных генераторов. Для центра обработки данных первого типа CUE рассчитывается путем деления общих выбросов углекислого газа, вызванных общей энергией центра обработки данных (числитель), на энергию ИТ-оборудования (знаменатель).В этом уравнении «Общая энергия центра обработки данных» — это то же значение, что и числитель показателя PUE », — поясняет Green Grid. «Числитель в этой метрике CUE — это общие выбросы углерода, вызванные использованием энергии в метрике PUE».

Для последних центров обработки данных, охарактеризованных ранее — тех, которые производят или совместно производят электроэнергию или вырабатывают углекислый газ иным способом — «формула остается той же, но исходные данные о CO2 будут получены из комбинации процентной доли подключенных к сети энергия… [и] фактические данные о выбросах CO2 от местной электроэнергии или генерирующих источников ».

После разбиения нескольких уравнений, которые вычисляют CUE и вычисляют его составные части, в документе Green Grid говорится, что в целом CUE обеспечивает способ определения: 1) возможности для повышения устойчивости центра обработки данных; 2) сравнение центра обработки данных с аналогичными центрами обработки данных; 3) если операторы центра обработки данных со временем улучшают конструкции и процессы; 4) возможности для рассмотрения возобновляемых источников энергии; и 5) компромиссы в стратегиях энергоэффективности путем сравнения общего CUE при различных сценариях использования, условиях эксплуатации и других переменных.Организация прокомментировала: «Хотя этот показатель на данный момент не полностью детализирован, Green Grid считает важным учитывать выбросы углерода в центрах обработки данных и начинать вычислять CUE в операциях центра обработки данных … Green Grid считает, что CUE и будущие xUE показатели окажут такое же положительное влияние на отрасль, как и PUE, и рассматривают это как огромную возможность для отрасли сплотиться ».

В 2011 году Green Grid опубликовала аналогичный документ, в котором вводится и определяется один из таких показателей «xUE»: WUE-Эффективность использования воды.И снова уравнение для расчета показателя простое: годовое потребление воды (числитель) делится на энергию ИТ-оборудования (знаменатель). WUE выражается в литрах на киловатт-час (л / кВтч). В документе, озаглавленном «Эффективность использования воды: показатель устойчивости центров обработки данных Green Grid», ассоциация прокомментировала: «Как выбросы углерода, так и использование воды становятся чрезвычайно важными факторами при проектировании, размещении и эксплуатации центров обработки данных в будущем. Комбинация PUE, CUE и WUE позволяет операторам центров обработки данных быстро оценивать важные аспекты устойчивости в своих центрах обработки данных.«

В документе признаются и говорится о сложных последствиях, которые могут возникнуть в результате сокращения воды.« Сокращение водопотребления обычно имеет неблагоприятный компромисс с увеличением использования энергии в результате увеличения использования химикатов (в системах очистки воды) », — говорится в документе. использование энергии оказывает определенное влияние на «участок», а также на «источник» … Если участок сокращает использование воды, могут возникнуть связанные с этим затраты на энергию. Этот компромисс может быть привлекательным на уровне объекта — сокращение использования воды в обмен на увеличение количества приобретаемых или генерируемых киловатт-часов.Однако, если цель состоит в том, чтобы свести к минимуму использование воды на региональном уровне или уровне водораздела, то изменение может фактически иметь неблагоприятное воздействие, которое необходимо учитывать. Для выработки электроэнергии требуется значительное количество воды. Количество воды зависит от используемого метода производства, но большая часть производства электроэнергии сегодня по-прежнему очень водоемка. Таким образом, сокращение использования воды на участке может увеличить потребление электроэнергии, что, вероятно, приведет к увеличению использования воды в источнике выработки электроэнергии.«

Принимая во внимание эти сложные последствия сокращения потребления воды в центре обработки данных, Green Grid установила две метрики WUE; первая, называемая просто« WUE », описывалась ранее. Описывается второй« Источник WUE ». как «показатель на основе источника, который включает воду, используемую на месте, и воду, используемую за пределами площадки для производства энергии, используемой на месте. Обычно при этом добавляется вода, используемая в источнике выработки электроэнергии, к воде, используемой на месте … Чтобы определить использование воды из источника энергии, необходимо знать общее потребление энергии объектом… После того, как это значение известно, оно может быть объединено с коэффициентом энергоемкости воды (EWIF), который основан на воде, используемой для производства энергии ».

В документе описываются подходящие варианты использования источников WUE и WUE и содержится приложение с описанием EWIF.

Международное соглашение

С момента создания несколько лет назад метрики CUE и WUE развивались и развивались. В то время Green Grid продолжала оставаться в авангарде разработки и продвижения измеримых стандартов данных эффективность центра.Green Grid была членом глобальной целевой группы, в которую также входили программы Save Energy Now и Federal Energy Management Министерства энергетики США; Программа Energy Star Агентства по охране окружающей среды США; Кодекс поведения Объединенного исследовательского центра центров обработки данных Европейской комиссии; Министерство экономики, торговли и промышленности Японии; и Совет по продвижению экологически чистых информационных технологий Японии. За пять лет сотрудничества целевая группа выпустила ряд публичных меморандумов, связанных с этими стандартами измерения.

В октябре 2012 года был достигнут консенсус по использованию показателей зеленой энергии (GEC), коэффициента повторного использования энергии (ERF) и показателей CUE. До этого консенсуса группа согласовала руководящие принципы и конкретные протоколы измерения PUE.

После достижения в 2012 году консенсуса по GEC, ERF и CUE, директор Schneider Electric (www.schneider-electric.com) по глобальным стандартам, кодам и окружающей среде Джей Тейлор написал в своем блоге обзор этих решений. Тейлор возглавляет комитет по связям Green Grid.В своем сообщении в блоге он объяснил: «При правильном применении эти показатели экономят организациям много времени, денег и дополнительных ресурсов (можно ли сказать« энергию »?) … Это приближает нас еще на один шаг к универсально принятому набору. показателей, индексов и протоколов измерения, которые окажут положительное влияние на промышленность и окружающую среду ».

Следующие описания
дословно взяты из сообщения в блоге
Тейлора.

• Коэффициент зеленой энергии -GEC количественно определяет долю энергии объекта, которая поступает из зеленых источников.Показатель рассчитывается как зеленая энергия, потребляемая центром обработки данных (кВтч), деленная на общую энергию, потребляемую центром обработки данных (кВтч).

• Коэффициент повторного использования энергии -ERF определяет часть энергии, которая экспортируется для повторного использования за пределами центра обработки данных. ERF рассчитывается как повторно используемая энергия, деленная на общую энергию, потребляемую центром обработки данных.

• Эффективность использования углерода -CUE позволяет оценить общие выбросы ПГ [парниковых газов] центром обработки данных относительно его энергопотребления ИТ.CUE рассчитывается как общие эквиваленты выбросов углекислого газа (CO2eq) из потребления энергии объектом, деленные на общее потребление энергии ИТ.

В марте 2014 года та же рабочая группа выпустила свой четвертый и последний публичный меморандум, который, как пояснила Green Grid, «завершает пятилетнюю работу по согласованию направлений, направленных на улучшение ключевых показателей энергоэффективности в центрах обработки данных». В этом заключительном меморандуме целевая группа рекомендовала центрам обработки данных определять атрибуты и измерять энергоэффективность центров обработки данных (DCeP).Объявляя эту рекомендацию, Green Grid объяснила DCeP как «уравнение, которое количественно оценивает полезную работу, которую производит центр обработки данных, в зависимости от количества потребляемой энергии. DCeP позволяет каждой организации определять« полезную работу », применимую к ее бизнесу, таким образом создание настраиваемой и значимой метрики. Например, розничный бизнес может использовать количество продаж в качестве меры полезной работы, в то время как поисковая компания в Интернете может использовать количество выполненных поисков ».

После анонса DCeP, Raritan’s (www.raritan.com), старший менеджер по маркетингу продуктов Паула Алвес прокомментировала блог компании о центрах обработки данных: «Эта концепция напоминает недавнюю презентацию eBay методологии, разработанной ими для повышения эффективности цифровых услуг (DSE). DSE излагает наиболее важные аспекты центров обработки данных eBay. Отслеживайте в единой информационной панели: производительность, стоимость, воздействие на окружающую среду и выручку. На панели управления проводится прямая связь между производительностью и затратами, предоставляя аналитические данные, которые оказывают прямое влияние на чистую прибыль компании.

«Хотя DCeP обеспечивает гибкость, позволяя каждой компании определять полезную работу, есть еще несколько препятствий для преодоления — например, несоответствия в сравнении центров обработки данных. Но даже в этом случае в своем объявлении о DCeP Green Grid надеется, что эти несоответствия со временем можно сгладить, что в конечном итоге предоставит отрасли лучший способ повышения энергоэффективности «. Она добавила, что решение для управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM) является «отличной отправной точкой для тех, кто не совсем готов к внедрению новых или существующих показателей энергоэффективности центра обработки данных».»

PPW измеряет эффективность суперкомпьютеров

Хотя показатели, обсуждаемые в этой статье, относятся к энергопотреблению объектов центра обработки данных, показатель, известный как производительность на ватт (PPW), является распространенным средством, с помощью которого вычислительные и суперкомпьютерные устройства Википедия сообщает нам, что в вычислениях PPW «является мерой энергоэффективности конкретной компьютерной архитектуры или компьютерного оборудования. Буквально он измеряет скорость вычислений, которую может выполнить компьютер на каждый ватт потребляемой мощности.»

В записи PPW в Википедии есть информация о списке Green500, который является частью списка суперкомпьютеров TOP500; Green500 ранжирует суперкомпьютеры с наибольшим уровнем энергоэффективности. Пересматриваемый каждые шесть месяцев, Green 500 был составлен в последний раз в июне. 2014 г. (www.green500.org). Июньский сборник «демонстрирует тенденцию к увеличению разнородных суперкомпьютерных систем в верхней части списка», — сказал Green 500, делая список общедоступным. «Первые 17 позиций в списке занимают гетерогенные вычислительные системы… [определяется как] … тот, который использует вычислительные строительные блоки, которые состоят из двух или более типов «вычислительных мозгов».

-PM

Патрик Маклафлин — наш главный редактор.

Mobile Electrician APK 4.6 — скачать бесплатно апк от APKSum

Мобильный электрик

Это бесплатная версия, содержащая рекламу. Вы можете купить полную версию Google Play, чтобы поддержать разработчика и избавиться от рекламных баннеров.Приложение включает в себя: закон Ома для постоянного тока, закон Омса для переменного тока, калькулятор резонанса ЖК, преобразование Y-Δ, калькулятор электрической энергии, плотность тока, расчеты основного трансформатора, подключение конденсаторов, емкостное сопротивление, запуск трехфазного двигателя на одной фазе. .Емкостный делитель напряжения……………. -………………………………………………………………………………………………………… ».Сопротивление проводника. Длина проводника. Поперечное сечение проводника (по формуле). Падение напряжения. Удельное электрическое сопротивление и проводимость. Индуктивное реактивное сопротивление кабеля. Максимальная длина проводника. Расчетный ток двигателя. Расчет мощности электродвигателя. Расчет мощности двигателя в кВА (3 фазы). Расчетная мощность Коэффициент (3 фазы) .Расчет эффективности. Расчет скольжения двигателя. Расчет крутящего момента двигателя. Индивидуальная компенсация трехфазных асинхронных двигателей. Расчет мощности двигателя для центробежного насоса. Расчет мощности двигателя для поршневого компрессора.Расчет мощности двигателя для вентилятора. Несимметрия напряжения трехфазного двигателя. Несимметрия тока трехфазного двигателя. Допустимые значения силы тока для провода (PUE). Калькулятор размера провода (PUE). Защита двигателя. (PUE). Максимальная длина провода цепи. (PUE ) .Максимальная токовая нагрузка цепи (PUE) .Допустимая токовая нагрузка для провода (Национальный электротехнический кодекс) .Калькулятор размера провода (NEC) .Максимальная длина проводника цепи. (NEC) .Максимальная токовая нагрузка цепи (NEC). Допустимые значения силы тока для провода (Канадский электротехнический кодекс).Калькулятор размера провода (CEC) .Максимальная длина проводника цепи (CEC) .Максимальная токовая нагрузка цепи (CEC) .Допустимая токовая нагрузка для провода IEC 60364-5-52 (Международная электротехническая комиссия). IEC) .Максимальная допустимая нагрузка цепи (IEC) .Минимальные уровни тока короткого замыкания. Расчет предохранителя. Ток утечки. Нагревательный элемент использует нихром. Расчет размера генератора для вашего дома. Емкость катушки — длина кабеля на катушке.Рассчитайте вес жилы кабеля Вес кабеля по формулам Цветовые коды проводки Длина подвесного кабеля Классы устройств Калькулятор затрат на электроэнергию Преобразование размера провода.