12 cách tiết kiệm năng lượng trong trung tâm dữ liệu

Chi phí năng lượng tăng cao và ngân sách eo hẹp là 2 vấn đề lớn nhất mà các trung tâm dữ liệu (TTDL) lớn hiện nay phải đối mặt.

Trong bài viết này, chuyên gia của Schneider Electric sẽ chia sẻ với bạn đọc về 12 bí quyết giúp các nhà quản trị TTDL có thể thực hiện được mà không mất quá nhiều thời gian, công sức và chi phí.

1. Tắt các thiết bị không sử dụng. Bạn có biết có bao nhiêu máy chủ của mình không được sử dụng? Nghe có vẻ dễ nhưng trên thực tế, bạn sẽ ngạc nhiên khi biết câu hỏi đơn giản này thường bị bỏ qua như thế nào. 

• Các máy chủ không được sử dụng vẫn tiêu thụ năng lượng (có nghĩa là ngốn chi phí điện), sản xuất ra nhiệt, cần được bảo trì, chiếm diện tích… Tới đây bạn hình dung ra rồi chứ?

• Đừng coi thường vấn đề làm mát – tương tự, các hệ thống này cũng cần thích nghi theo lượng tải luôn thay đổi trong TTDL.

• Phần mềm quản trị giúp tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng và giảm bớt phát thải.

2. Sắp xếp tủ rack để tạo ra các luồng khí nóng và khí lạnh. Tới thời điểm này của lịch sử hình thành và triển khai TTDL, điều này chẳng có gì là mới. Tuy vậy, nhiều TTDL dường như vẫn chưa triển khai các biện pháp đóng gói luồng khí nóng hay khí lạnh. Các hàng tủ rack cần phải được sắp xếp sao cho mặt trước của các máy chủ (phía mát) đối diện với nhau. Một cách sắp xếp như thế và nếu được tổ chức hợp lý, có thể giúp giảm đáng kể việc thất thoát năng lượng cũng như kéo dài vòng đời cho bản thân các máy chủ. 
 
3. Điều chỉnh các hệ thống dự phòng. Bạn có đòi hỏi các hệ thống dự phòng cũng phải hoạt động hiệu quả? Các hệ thống dự phòng nói chung thường được sử dụng thấp hơn nhiều so với năng lực thiết kế của của chúng. Hãy điều chỉnh để chúng hoạt động hiệu quả trên cơ sở tỷ lệ với tải thực tế, và cân nhắc việc triển khai các kiến trúc cấp nguồn và làm mát mô đun, có tính khả mở cao. 

4. Khai thác các công cụ phần mềm quản lý năng lực. Những công cụ này có thể sẽ trở thành “bạn thân” của các nhà quản trị nhờ khả năng giúp giảm thiểu những tình huống “loãng tải” trong TTDL và tối ưu hóa số lượng thiết bị IT có thể được lắp đặt. Phương pháp tối ưu hóa này cho phép bạn quản lý năng lực cấp nguồn và làm mát gộp và đưa tổng thể hệ thống đạt điểm tối ưu về hiệu quả năng lượng. Nhờ tối ưu hóa được năng lực của các thiết bị trong TTDL, bạn tránh được việc đầu tư mua các thiết bị không cần thiết và giảm chi phí năng lượng nhờ vận hành hiệu quả hệ thống hiện thời của mình. 

5. Giám sát tiêu thụ năng lượng. Trên thị trường có nhiều công cụ phần mềm có khả năng giúp bạn giám sát và duy trì mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu – vậy hãy sử dụng chúng. Các chương trình phần mềm này có thể được cấu hình để nhận diện và cảnh báo cho bạn về tình trạng hiện thời của hệ thống cũng như môi trường IT hiện đang hoạt động dưới công suất, nhờ đó bạn có những biện pháp thích hợp để giảm thiểu các tình huống lãng phí năng lượng. 

6. Lắp đặt các thiết bị cấp nguồn và làm mát có khả năng thích ứng cao. Bạn có thiết kế TTDL của mình để có thể cho phép mở rộng về năng lực cấp nguồn và làm mát? Điều này đặc biệt hữu ích đối với các TTDL mới. Nhờ thiết kế một TTDL với khả năng mở rộng về cấp nguồn và làm mát, bạn xây dựng được TTDL của mình theo đúng quy mô cần thiết và tăng được đáng kể mức độ tiết kiệm năng lượng. 

• Tại sao lại cần các hệ thống cấp nguồn và làm mát vận hành hết công suất khi thực tế TTDL của bạn vận hành với một nửa hay một phần tư tải thiết kế? 

• Nhờ việc chỉ chạy các hệ thống cấp nguồn và làm mát cần thiết, bạn tiết kiệm được năng lượng, và kéo dài được tuổi thọ cho các hệ thống, tạm hoãn lại việc sử dụng ngân sách đầu tư cho tới khi thực sự cần thiết. 

7. Triển khai giải pháp làm mát theo hàng máy. Kỹ thuật làm mát theo hàng giúp đưa khí mát tới đúng chỗ cần – phía mát của máy chủ. Giảm được sự hòa trộn của các luồng khí mát và khí nóng, bạn cải thiện được khả năng dự báo về phân phối khí và nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng bằng cách cung cấp khí mát tới đúng các tải cần được làm mát.

8. Triển khai giải pháp đóng gói luồng khí nóng. Liên quan đến việc sắp xếp để tạo thành các luồng khí nóng và khí lạnh riêng biệt, một hệ thống đóng gói luồng khí nóng cho phép một số luồng có nhiệt độ làm việc cao hơn, giảm chi phí để làm mát các phần khác của TTDL. Việc này làm tăng nhiệt độ của nước làm lạnh, cho phép tăng thời gian hoạt động ở chế độ tiết kiệm và tiết kiệm đáng kể chi phí điện. 

9. Tiết kiệm với “làm mát miễn phí”. Tùy vào địa điểm và khí hậu nơi đặt TTDL, “làm mát miễn phí” cũng có thể là một tùy chọn. Các hệ thống làm mát tiết kiệm giúp tiết kiệm năng lượng nhờ sử dụng không khí tự nhiên trong những tháng lạnh trong năm. Với sự trợ giúp “mát lạnh” của Mẹ Thiên nhiên, các hệ thống làm mát kỹ thuật như Chiller và các thiết bị nén có thể được tắt đi hoặc vận hành ở tải thấp. 

10. Sử dụng bộ biến tần. Nhiều thiết bị chạy bằng động cơ điện trong TTDL vận hành hết tốc độ ngay cả khi lượng tải nó hỗ trợ đòi hỏi công suất thấp hơn. Các bộ biến tần (VFD) giúp điều chỉnh công suất quạt theo đúng tải. Cơ chế kiểm soát tốc độ trong những thiết bị này giúp tối ưu hóa hiệu suất. Cả phần mềm quản trị và các bộ cảm biến nhiệt có dây hay không dây có thể giúp điều chỉnh hoặc kiểm soát các bộ biến tần. 

11. Lắp đặt bộ lưu điện (UPS) hiệu suất cao. Trong những năm gần đây, hiệu suất của các hệ thống UPS đã được tăng đáng kể. 

• Bởi UPS là các thiết bị ngốn nhiều điện, UPS hiệu suất cao có thể thực sự giúp giảm chi phí phí điện năng tiêu thụ.

• Ngay cả khi chỉ chạy với 30% tải, các hệ thống UPS mới nhất vẫn đạt hiệu suất cao hơn tới trung bình 10% so với các UPS thế hệ cũ. 
 
12. Cân nhắc các giải pháp mô đun, tiền chế để tiết kiệm chi phí. Tại sao lại để chính yếu tố tòa nhà làm hạn chế khả năng sử dụng năng lượng hiệu quả hơn? Các mô đun cấp nguồn và làm mát được đặt sẵn trong các công-ten-nơ chuyên dụng sử dụng các cấu phần tiêu chuẩn và đạt được các mục tiêu về PUE (hiệu suất sử dụng năng lượng) nêu rõ trong thiết kế. Đóng gói, vận chuyển và lắp đặt sẵn trong các vỏ công-ten-nơ chuyên dụng để gắn trực tiếp vào kết cấu tòa nhà hiện có của bạn, các giải pháp mô-đun này nhanh chóng cải thiện hiệu suất cho trung tâm dữ liệu hiện tại. Hãy để cho trung tâm dữ liệu phát triển nhanh chóng và đạt hiệu quả chi phí cao hơn khi đồng hành với tăng trưởng kinh doanh. 

Để xác định những thay đổi nào sẽ có ảnh hưởng tốt nhất tới việc giảm chi phí năng lượng, hãy cân nhắc việc thực hiện một chương trình kiểm toán hiệu quả năng lượng. Chương trình kiểm toán sẽ giúp nhận diện từng khu vực trong trung tâm dữ liệu có thể được tối ưu hóa để hoạt động hiệu quả hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Tư vấn cụ thể về 12 biện pháp nêu trên cũng như công tác kiểm toán năng lượng và trưng bày về giải pháp hạ tầng TTDL sẽ được thực hiện tại gian triển lãm “Trung tâm Dữ liệu” trong khuôn khổ Hội nghị & Triển lãm Quốc tế “Trải nghiệm Năng lượng Xanh & Hiệu quả” do Schneider Electric Việt Nam tổ chức từ ngày 17 đến 18/9/2014 tại Trung tâm Hội nghị Quốc tế, 11 Lê Hồng Phong, Hà Nội.

Thanh Hải