WIA SOOM Simulyatorları

Data mərkəzinin enerjisi Canlı model

Siz 1 MVt-lıq data zalının obyekt mühəndisisiniz: çillerlər, soyudulmuş su dövrəsi, UPS akkumulyatorları və ehtiyat generator. İstilik serverlərdən havaya, havadan suya, sudan xaricə axır — və soyutmaya sərf etdiyiniz hər vat PUE-də görünür.

Nə öyrənəcəksiniz

Simulyator

Vaxt 0 dəq
Serverin giriş temperaturu 22,4 °C · İşləyən çillerlər 2/3 · Dayanmış çillerlər (kilidli) 0 · UPS akkumulyatoru 100% · 25 °C22,4 °C · IT 803 kW#1#2#3UPS 100%⚡ şəbəkə · 🔌🌡 25 °C · COP 5,1 · PUE 1,34
  • Giriş < 24 °C
  • Giriş ≥ 27 °C
  • Giriş ≥ 32 °C
  • Çiller işləyir
  • Çiller işə düşür (5 dəq)
  • Çiller dayanıb (sıfırlanana qədər kilidli)

İdarəetmə

Çiller #1…#n. Yenidən işə salınan çiller soyutmağa başlamazdan əvvəl 5 dəq tələb edir.

Daha isti su = çillerin daha yaxşı səmərəliliyi, lakin serverlərin girişində daha isti hava.

Sonraya təxirə salınan paket tapşırıqları: indi daha az istilik və enerji.

Kifayət qədər soyuq olduqda quru soyuducu vasitəsilə soyuq xarici havadan istifadə edir.

Kondensator havasını soyutmaq üçün suyu buxarlandırır: daha yüksək səmərəlilik, su sərfi.

Yalnız avtomatik işə salınma baş tutmadıqda lazımdır. 3 dəq çəkir.

Nasazlıq yoxlandıqdan sonra çillerin qoruyucu dayanmasını aradan qaldırır; dayanmadan 15 dəq sonra qəbul olunur.

Göstəricilər

Serverin giriş temperaturu
22,4°C
normal
PUE
1,34
normal
Obyektin gücü
1076kW
UPS akkumulyatoru
100%
normal
Soyudulmuş suyun temperaturu14,0 °C
Çillerin COP-u5,1
İT yükü803 kW
İşləyən çillerlər2
Mövcud çillerlər (dayanmamış)3
Dayanmış çillerlər (kilidli)0
Sıfırlamaya qalan vaxt0 min
WUE0,00 L/kWh
CO₂ emissiyaları484 kg/h

Trend

Serverin giriş temperaturu: — °C40,015,0

Böhran ssenariləri

Səviyyə 1 · Pik anında çillerin sıradan çıxması

İsti günorta, çöldə 32 °C. İT üç çillerdən ikisində 850 kW çəkir, soyudulmuş su isə enerjiyə qənaət üçün 16 °C-də işləyir — bu, server girişlərini ASHRAE-nin tövsiyə etdiyi həddən cəmi təxminən 2 K aşağıda saxlayır. Çillerlərdən biri qəzalı dayanmaq üzrədir. Girişləri tövsiyə olunan diapazonda saxlayın, İT işini davam etdirin və sistemi tam ehtiyatlılığa qaytarın.

  • Giriş heç vaxt 27 °C-dən yuxarı olmasın
  • Sonda giriş ≤ 25 °C (normala qayıdış)
  • Orta İT yükü ≥ 750 kW (serverləri sadəcə söndürməyin)
  • Sonda hər üç çiller yenidən mövcuddur (dayanmış qurğu sıfırlanıb)

Səviyyə 2 · İsti dalğa və tələbin idarə olunması çağırışı

Xarici temperatur 30 °C-dən 42 °C-yə qalxır. Çillerlər gücünü və səmərəliliyini itirir. Sonra şəbəkə operatoru tələbin idarə olunması sorğusu verir: bu obyektin gücünü yarım saat ərzində 900 kVt-dan aşağı saxlayın.

  • Giriş heç vaxt 27 °C-dən yuxarı olmasın
  • Sorğu zamanı obyektin orta gücü ≤ 900 kVt
  • Ssenari üzrə orta İT yükü ≥ 720 kVt

Səviyyə 3 · Şəbəkə kəsilməsi, generator işə düşmür

Şəbəkə kəsilir. Generator on saniyə ərzində işə düşməlidir — bu dəfə düşmür. Serverlər təxminən on dəqiqəlik enerjisi olan UPS akkumulyatorlarındadır, çillerlər isə söndürülüb.

  • İT dayanması olmasın
  • Akkumulyator heç vaxt 72 %-dən aşağı düşməsin
  • Giriş heç vaxt 25 °C-dən yuxarı olmasın

Əsas — rəqəmlərin arxasındakı model

Simulyatorun istifadə etdiyi hər əlaqə mənbəyi ilə birlikdə. Fərziyyə kimi qeyd olunan sabitlər illüstrativ kalibrləmələrdir.

Hava düyününün enerji balansı: serverlər havanı qızdırır, soyuducu qurğular istiliyi soyudulmuş suya ötürür.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Fərziyyə: tutumlar, qurğunun keçiriciliyi, çillerin ölçüsü və akkumulyatorun enerjisi 1 MVt-lıq zal üçün illüstrativ qiymətlərdir.
Su düyününün enerji balansı: dövrənin istilik kütləsi istilik yükü ilə çiller gücü arasındakı fərqi tarazlayır.
C_w · dT_chw/dt = Q_CRAH − Q_chillers − Q_econ, C_w = 20 m³ × 4186 J/(kg·K)[4]
Çillerin səmərəliliyi Karno həddinin sabit hissəsi kimi — xarici hava qızdıqca azalır. Buxarlandırıcının temperaturu təyin nöqtəsini deyil, soyudulmuş su dövrəsinin faktiki temperaturunu (ondan 2 K aşağı) izləyir, ona görə dayanmadan sonra qızan dövrə COP-ni qısa müddətə artırır.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Fərziyyə: tutumlar, qurğunun keçiriciliyi, çillerin ölçüsü və akkumulyatorun enerjisi 1 MVt-lıq zal üçün illüstrativ qiymətlərdir.
Enerji istifadəsinin effektivliyi: obyektin ümumi gücünün İT gücünə nisbəti (1,0 idealdır).
PUE = P_facility / P_IT[1][12][8]
Suyun istifadə effektivliyi; kondensator havasını soyutmaq üçün lazım olan enerjidən buxarlanan su.
WUE = water (L) / IT energy (kWh); evaporation = m_air · c_p · ΔT / h_fg[2][7]
Server giriş havası üçün ASHRAE istilik diapazonu.
recommended 18–27 °C · A1 allowable 15–32 °C[3]
UPS akkumulyatorunun enerjisi generator işə düşənə qədər qorunan yüklə birlikdə azalır.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Fərziyyə: tutumlar, qurğunun keçiriciliyi, çillerin ölçüsü və akkumulyatorun enerjisi 1 MVt-lıq zal üçün illüstrativ qiymətlərdir.
Hər hansı enerji keçidindən sonra çillerlər dayanır və yenidən işə salınmalıdır.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Şəbəkə elektrik enerjisinin intensivliyindən və ya generator işlədikdə dizeldən yaranan emissiyalar.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Model tərəfindən istifadə olunan digər iş sabitləri.
chillers 3 × 450 kW, derate 2.5 %/K above 35 °C · adiabatic effectiveness 70 % · loop P-gain 150 kW/K · IT shutdown at 40 °C inlet · manual generator start 3 min · chiller trip reset accepted 15 min after the trip · battery 150 kWh (≈10 min at full load), recharge 10 %/h · UPS η 95 %Fərziyyə: tutumlar, qurğunun keçiriciliyi, çillerin ölçüsü və akkumulyatorun enerjisi 1 MVt-lıq zal üçün illüstrativ qiymətlərdir.

Təsadüfilik: seed-li mulberry32 generatoru; istifadə olunan paylanmalar — bərabər, eksponensial (tərs CDF), normal (Box–Muller), Puasson (Knuth). Seed göstərilir və paylaşıla bilər.

Mənbələr

  1. ISO/IEC 30134-2:2016 Data centres — Key performance indicators — Part 2: Power usage effectiveness (PUE) — ISO/IEC, 2016
  2. ISO/IEC 30134-9:2022 Data centres key performance indicators — Part 9: Water usage effectiveness (WUE) — ISO/IEC, 2022
  3. ASHRAE TC 9.9 — Thermal Guidelines for Data Processing Environments (recommended inlet 18–27 °C; class A1 allowable 15–32 °C) — ASHRAE, 2021
  4. F. P. Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: lumped capacitance, Q = UA·ΔT — Wiley, 2011
  5. Y. A. Çengel, M. A. Boles — Thermodynamics: An Engineering Approach — Carnot COP of refrigerators, COP = T_L/(T_H − T_L) — McGraw-Hill, 2019
  6. NFPA 110 — Standard for Emergency and Standby Power Systems (Type 10: power restored within 10 s) — NFPA
  7. IAPWS — enthalpy of vaporization of water (≈2442 kJ/kg at 25 °C, 2257 kJ/kg at 100 °C) — IAPWS / NIST Chemistry WebBook
  8. Directive (EU) 2023/1791 (Energy Efficiency Directive) Art. 12 and Commission Delegated Regulation (EU) 2024/1364 — data-centre reporting — EUR-Lex, 2023–2024
  9. Ember — Global Electricity Review 2025: world average grid carbon intensity 473 gCO₂/kWh (2024) — Ember, 2025
  10. IPCC AR5 WG3 Annex III — life-cycle emissions of electricity supply technologies (median gCO₂eq/kWh) — IPCC, 2014
  11. Schneider Electric (APC) White Paper 179 — Data Center Temperature Rise During a Cooling System Outage — Schneider Electric
  12. Uptime Institute Global Data Center Survey 2025 — average annual PUE 1.54 — Uptime Institute, 2025
  13. U.S. EPA — Greenhouse Gas Emissions from a Typical Passenger Vehicle: 10,180 g CO₂ per gallon of diesel (≈2.69 kg/L) — U.S. EPA

Bunu peşə kimi kim edir

Təhsil modeli — əməliyyat qərarları üçün deyil. Real obyektlər hər sabiti öz avadanlığına və məlumatlarına görə kalibrləyir.