ups电源是什么意思

(3) 网络类：包括交换机、路由器以及防火墙、VPN、负载均衡等各种专用网络设备。

（4）IT支撑类：主要包括KVM、监控管理等运维辅助设备。

2、制冷设备

数据中心制冷设备是为保证IT设备运行所需的温湿度环境而建立的配套设施，主要包括以下几种。

（一）机房使用的空调设备，包括机房专用空调、行间精密空调、湿度调节设备等。

(2)提供冷源的设备，包括风冷室外机、冷水机、冷却塔、水泵、水处理等。

(3)如果采用新风系统，还包括送风风机、回风风机、风门等。

3、供配电系统

数据中心供配电系统用于提供满足设备需要的电压和电流，保证供电安全可靠。 供配电系统通常由变压器、配电柜、发电机、UPS、HVDC、蓄电池、柜式配电装置等设备组成。

四、其他设施

数据中心其他消耗电能的基础设施，包括照明设备、安防设备、灭火、防水、传感器及相关数据中心楼宇管理系统等。

✦ 电源利用率 (PUE)✦

数据中心的性能评估指标有很多，在已公布的性能指标中最常见的是Power Usage（PUE）。 在我国，PUE不仅是数据中心研究、设计、设备制造、建设和运维人员最熟悉的数据中心能效指标，也是政府评价数据中心工程性能的主要指标。

除了能效，数据中心还有很多其他性能指标，根据国际标准组织ISO的定义，统称为关键性能指标，或关键性能指标。 研究这些指标对数据中心也具有重要意义。

2007年，The Green Grid (TGG)制定了数据中心能效指标PUE，即电源利用效率。 其基本计算方法是：

PUE=数据中心总能耗/IT设备总能耗

PUE=总功率/IT功率

TGG的定义与给定的PUE相同：数据中心总能耗Et与IT设备总能耗Ei的比值。 在《数据中心资源利用 第3部分：电能效率要求和测量方法》（GB/T 32910.3—2016）中，将PUE的概念扩展为EEUE：数据中心总电能消耗与电能消耗之比信息设备的能源消耗。 其定义与PUE相同，只是将国际通行的PUE（Power）改为EEUE（Usage）。 根据等人最初对PUE的定义，Et应该是市电公用电表测得的设备总功率，即数据中心设备的总耗电量，不同于GB/T 32910.3-2016规定的Et。 用电表测量的数据中心的总电能消耗也是如此。

数据中心机房的PUE实际上反映了用户总输入功率中有多少功率实际馈入IT设备。 PUE值越大，由UPS供电系统、空调系统、输入/输出供配电系统、照明系统等组成的电力及环保基础设施为保障IT设备安全运行所消耗的电能就越大消耗。

PUE指标还可以根据调查的范围和对象细化为不同的子项。

(1)数据中心基础设施效率(Data，DCIE)：PUE指标的倒数，反映数据中心IT设备能耗占数据中心总能耗的比例。

(2) 部分PUE（PUE、pPUE）：数据中心PUE概念的延伸，用于评价分析数据中心局部区域或设备的能源效率。

(3)冷负荷系数(Load，CLF)：数据中心制冷设备耗电量与IT设备耗电量之比。

(4)供配电负荷率(Power Load，PLF)：数据中心供配电系统的耗电量与IT设备耗电量的比值。

（5）其他负载（OLF）：系统或设备损耗（如监控、安防等）与数据中心除IT负载、制冷设备、供配电设备以外的IT设备耗电量的比值。

(6) 可再生能源利用率（Ratio，RER）：用于衡量数据中心对可再生能源的利用情况，以促进太阳能、风能、水能等无碳可再生能源的利用排放量或很少的碳排放量。 一般来说，RER是指自然界中可以回收利用的能源，主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。 可再生能源对环境无害或危害极小，资源分布广泛，适合就地开发利用。 与可再生能源相对的是煤炭、石油、天然气等化石燃料和核能。

其中，PUE与DCIE与CLF、PLF与OLF的关系为：

PUE =1 /DCIE=CLF+ PLF+ OLF+1

1. DCIE

DCIE指数可以通过以下公式计算。

2.pPUE

PUE指标作为一个整体概念，考察的是整个数据中心机房的能效。 当大型数据中心有多个机房或多个功能分区时，需要考察特定机房或独立系统的能耗。 当情况或用户关心某个子系统的能耗状况时，PUE指标有一定的局限性，不能反映数据中心机房各个部件或子系统的能效。 因此引入了局部用电效率的概念。 调查局部区域或数据中心子系统的能源效率。

作为数据中心PUE概念的延伸和推广，局部用电效率（PUE，pPUE）可以应用于数据中心机房局部区域的分析和评价。 具体来说，数据中心的总能耗需要分成几个小部分：制冷设备能耗(Load)、供配电设备能耗(Load)、IT设备能耗(IT Load)和能源其他设备的消耗（Other Load）。 在使用pPUE指标评估数据中心能效时，首先根据需要将数据中心划分为不同的分区（也称为Zone，见图2-2）。 多层数据中心大楼中的机房，或者集装箱数据中心中的容器模块都可以作为一个区域。

一个典型的数据中心可以根据所涉及的子系统的能耗进行统计计算，主要包括冷源系统、供配电系统以及其他辅助系统的能耗； 也可以按照不同的功能区域进行能耗统计，如图2-2中的Zone1和Zone2可以分别代表不同楼层的数据机房或者同一楼层不同房间的数据机房。

根据图2-2中的Zone划分，Zone1和Zone2的本地PUE指标pPUE1和pPUE2按以下公式计算。

图2-2中数据中心机房分为Zone1和Zone2，分别计算这两个区域的本地PUE。 因此，数据中心机房整体PUE与两个划分区域的关系如下：

需要指出的是，对于图2-2中的数据中心机房，当HVAC系统采用分布式风冷直膨系统时，各区域的制冷设备相互独立，空调在每个区域只负责这个区域。 此时该区域的供冷需求计算起来比较简单。 每个区域都可以看作是一个独立的机房，可以独立计算每个系统的能耗，从而达到机房整体的PUE。 对于采用集中式冷冻水精密空调系统的数据中心，由于各区域空调的冷源由制冷站的制冷主机提供，甚至有些场合需要对民用空气提供制冷需求空调，本地PUE计算是在划分区域进行的，需要区分制冷主机为每个区域提供的制冷量。

在计算运行中的数据中心PUE时，可以通过测量送往各区域的冷冻水供水管路的流量和供回水管路上的温差来间接获得，也可以通过测量供回水管路来获得。将区域内各末端空调的水流量和温差累加，然后根据冷水机组提供的总制冷量，计算出制冷主机提供的制冷量占制冷总制冷量的比例主机得到，冷却主机和其他相关设备（如水泵）按此比例计算。 、冷却塔、水处理设备等）。 本地PUE计算的分区图如图2-3所示。

配电系统损耗为N0=200（功率转换）MW·h+100（UPS损耗）MW·h。

Zone1制冷系统损耗为200MW·h，其支持的IT设备耗电量为·h。

Zone2制冷系统损耗为200MW·h，其支持的IT设备耗电量为500MW·h。

本地PUE计算如下。

局部PUE用于反映数据中心部分设备或区域的能效，其值可能大于或小于整体PUE。 要提高整个数据中心的能效，一般需要提高一些pPUE值较大的设备或区域的能效。 Local PUE适用于基于集装箱或其他模块化单元的模块化数据中心，或由多个建筑物和机房组成的更大数据中心的本地能效评估。

3. CLF/PLF

制冷/电源负载系数分别为CLF（ ，制冷负载系数）和PLF（ Power ，电源负载系数）。 CLF定义为数据中心制冷设备功耗与IT设备功耗之比； PLF定义为数据中心供配电系统耗电量与IT设备耗电量之比。 CLF和PLF可以看作是PUE的补充和深化。 通过分别计算这两个指标，可以进一步深入分析制冷系统和供配电系统的能效。

4. 区域快铁

RER（Ratio，可再生能源利用率）定义为可再生能源供电量与数据中心总用电量的比值。

除了以上四项指标外，数据中心还有其他能效指标，如绿色网格（TGG）提出的碳利用效率（ ，CUE）和碳排放因子（ ，CEF）指标，但考虑到结合我国实际国情，这些标准在我国的应用尚需时日。

可再生能源对环境无害或危害极小，资源分布广泛，适合就地开发利用。 与可再生能源相对的是煤炭、石油、天然气等化石燃料和核能。

✦ 用水效率 (WUE) ✦

一、WUE的基本定义

随着数据中心规模的扩大和建筑体量的增加，冷却水系统解决方案得到越来越多的应用。 随之而来的是大量水资源的消耗和循环水的净化处理。 同时，如果采用蒸发冷却方案，对洁净水的要求也越来越高。 从能源利用的综合角度来看，仅靠PUE指标难以全面、准确地评价数据中心的能耗水平。 为了全面合理地评价绿色数据中心项目，TGG率先提出并引入了用水效率评价方法WUE（Water）指标。 作为评价数据中心用水状况的指标，用水效率定义为数据中心年用水资源消耗量与数据中心IT设备年耗电量之比，单位为L/kW ·H。

WUE=数据中心水资源年消耗量/数据中心IT设备年耗电量

目前，水蒸发冷却可用于提高制冷和空调系统的效率，特别是在环境干燥的地区。 但与此同时，PUE指标的降低也带来了水资源消耗的增加。 对于采用冷水方案的项目，PUE与WUE存在一定的负相关关系。 这也决定了在实际应用中需要做出取舍，在两者之间找到合理的平衡点。 相应地，许多大型数据中心项目位于北方等寒冷干燥地区，水资源短缺也是需要考虑的重要问题。

过去，人们往往关注数据中心的功耗或油耗，认为只要功耗指标好，数据中心就可以称为绿色数据中心； 但近几十年来，全球遭受了长期的系统性干旱，并且随着人口的增长和产业规模的扩大，水资源的消耗越来越紧迫，全球水资源现状短缺不会改变。

因此，面对日益紧缺的水资源，业界逐渐将目光转向了数据中心的用水问题； 据调查数据显示，数据中心的平均规模约为1MW，年用水量为26600~³。

数据中心用水的主要目的是散热，即用水作为冷却介质，不断地为IT设备带走热量。 最常见的是冷冻水系统和冷冻水系统，其中冷水流过计算机房中的冷却单元； 风扇吹过冷冻水冷却盘管，为 IT 设备提供冷空气； 然后水流回冷却装置重新冷却。 冷却水系统依靠冷却塔利用水的蒸发散热，利用水与空气进行热交换，带走热量，达到蒸发散热，降低水温的目的。

采用传统水冷空调系统的数据中心在运行过程中对水资源的消耗主要来自于冷却塔（尤其是开放式冷却塔）的运行。 通常，一个1MW的数据中心每小时通过冷却塔抽取约230m³的冷凝水，其中1%~2%的水会被蒸发成细水雾被风吹走。 每年大约消耗 ³ 的水。

此外，冷凝水反复蒸发并排放到大气中，并携带矿物质、灰尘和其他污染物。 这些水必须定期处理。 一个以上规模的数据中心每年通过排水或补水消耗约5000立方米的水。

一般来说，采用传统水冷方式的1MW数据中心每年的用水量约为³。 这些数据不包括数据中心加湿系统和空调末端用水量； 另外，随着时间的推移，水冷却水垢或杂质会在设备上积累，特别是在换热器翅片或换热管上。 在清除这些影响空调安全和效率的污垢时，常用的方法是用水冲洗并倒空。 这个过程也消耗了大量的水资源。

2、数据中心用水的主要来源

采用水冷空调系统的数据中心用水的主要来源可归纳如下。

1）冷却水蒸发 当冷却塔用于生产低温冷却水时，数据中心的热量主要通过冷却水的蒸发散发到大气中（使用干式冷却器的系统主要依靠空气与空气之间的对流换热）冷却水，但效率低，占地面积大，对气候条件要求严格），水分蒸发损失是数据中心水资源消耗的主要部分。

2）冷却水排放一般数据中心冷却水系统的运行水温为32℃/37℃。 这个温度更容易滋生细菌，适合藻类和污垢的生长和管壁的粘附，需要用冷却水排干。 配合加药浓度的控制，这个过程也会消耗水。

3）IT机房加湿用水冬季，尤其是我国北方地区，室外环境的相对湿度较低，机房内的湿度受此影响。 需要通过加湿系统来维持机房内的湿度要求，消耗加湿水。

4）软化水设备使用的冷冻水、加湿水等封闭水系统，在运行中会因渗漏和排水造成一定的损失。 为保证运行安全和系统压力，需要及时补充软化水。 处理后向系统中加水。

5）设备维护用水系统运行过程中，冲洗和管路试压所需的水量。

6）柴油机系统运维用水这部分是柴油机机组的废气净化和机组冷却水，这部分水资源消耗所占比例较小。 此外，数据中心的用水比例在不同季节会发生明显变化。

WUE指标在工业上还没有广泛应用，也很少被引用，但是水已经成为数据中心非常重要的因素，未来水资源利用效率肯定会进入PUE测量工作。