あなたは1 MWのデータホールの施設エンジニアです。チラー、冷水ループ、UPSバッテリー、非常用発電機を扱います。熱はサーバーから空気へ、水へ、そして屋外へ流れ、冷却に使うすべてのワットはPUEに現れます。
チラー#1…#n。起動したばかりのチラーは、冷やし始めるまで5分かかります。
水が温かいほどチラー効率は上がりますが、サーバー吸気も温かくなります。
バッチジョブを後回しにします。今の発熱と電力が減ります。
外気が十分冷たいとき、ドライクーラー経由で冷たい外気を利用します。
水を蒸発させて凝縮器の空気を冷やします。効率は上がりますが、水を使います。
自動起動が失敗したときだけ必要です。3分かかります。
故障を確認したうえでチラーの安全トリップを解除します。トリップから15分後以降に受け付けられます。
| 冷水温度 | 14.0 °C |
|---|---|
| チラーCOP | 5.1 |
| IT負荷 | 803 kW |
| 稼働中のチラー | 2 |
| 使用可能なチラー(トリップしていないもの) | 3 |
| トリップしたチラー(ラッチ中) | 0 |
| トリップのリセット可能まで | 0 min |
| WUE | 0.00 L/kWh |
| CO₂排出量 | 484 kg/h |
暑い午後、外気は32 °C。ITは3台中2台のチラーで850 kWを消費し、省エネのため冷水は16 °Cで運転しています。そのためサーバー吸気はASHRAE推奨上限より約2 Kしか低くありません。チラーの1台がまもなくトリップします。吸気を推奨範囲内に保ち、IT処理を止めず、設備を完全な冗長状態に戻してください。
外気温が30 °Cから42 °Cまで上がります。チラーは容量と効率を失います。その後、系統運用者からデマンドレスポンス要請が出ます。このサイトの施設電力を30分間900 kW未満に抑えてください。
系統が落ちました。発電機は10秒以内に引き継ぐはずですが、今回は引き継ぎません。サーバーはUPSバッテリーで動いており、残りは約10分、チラーは停止しています。
シミュレーターが使うすべての関係式を、出典とともに示します。前提と記された定数は例示的な校正値です。
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]前提:熱容量、コイルのコンダクタンス、チラーの容量、バッテリーのエネルギーは、1 MWのホールを想定した例示的な値です。C_w · dT_chw/dt = Q_CRAH − Q_chillers − Q_econ, C_w = 20 m³ × 4186 J/(kg·K)[4]COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]前提:熱容量、コイルのコンダクタンス、チラーの容量、バッテリーのエネルギーは、1 MWのホールを想定した例示的な値です。WUE = water (L) / IT energy (kWh); evaporation = m_air · c_p · ΔT / h_fg[2][7]recommended 18–27 °C · A1 allowable 15–32 °C[3]E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]前提:熱容量、コイルのコンダクタンス、チラーの容量、バッテリーのエネルギーは、1 MWのホールを想定した例示的な値です。chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]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 %前提:熱容量、コイルのコンダクタンス、チラーの容量、バッテリーのエネルギーは、1 MWのホールを想定した例示的な値です。乱数:シード付きのmulberry32ジェネレーター。使用する分布は一様分布、指数分布(逆CDF法)、正規分布(Box–Muller法)、ポアソン分布(Knuth法)。シードは表示され、共有できます。
教育用モデルです。運用上の判断には使用しないでください。実際の現場では、すべての定数を自社の設備とデータに合わせて校正します。