Тренажёрҳои WIA SOOM

Энергияи маркази додаҳо Модели зинда

Шумо муҳандиси бинои толори додаи 1 МВт ҳастед: чиллерҳо, ҳалқаи оби хунук, батареяҳои UPS ва генератори эҳтиётӣ. Гармӣ аз серверҳо ба ҳаво, аз ҳаво ба об ва ба берун мегузарад — ва ҳар ваттае, ки барои хунуккунӣ сарф мекунед, дар PUE намоён мешавад.

Шумо чиро меомӯзед

Тренажёр

Вақт 0 дақ
Ҳарорати даромадгоҳи сервер 22,4 °C · Чиллерҳои корӣ 2/3 · Чиллерҳои аз кор монда (қулфшуда) 0 · Батареяи UPS 100% · 25 °C22,4 °C · IT 803 kW#1#2#3UPS 100%⚡ шабака · 🔌🌡 25 °C · COP 5,1 · PUE 1,34
  • Даромадгоҳ < 24 °C
  • Даромадгоҳ ≥ 27 °C
  • Даромадгоҳ ≥ 32 °C
  • Чиллер кор мекунад
  • Чиллер ба кор дароварда мешавад (5 дақ)
  • Чиллер аз кор монд (то барқарорсозӣ қулф)

Идоракунӣ

Чиллери №1…№n. Чиллери навоғозшуда то оғози хунуккунӣ 5 дақиқа лозим дорад.

Оби гармтар = самаранокии беҳтари чиллер, вале даромадгоҳи сервер гармтар.

Вазифаҳои бастагӣ ба баъдтар мондаанд: ҳоло гармӣ ва қувваи камтар.

Вақте ки ҳаво кофӣ хунук бошад, ҳавои хунуки беруниро тавассути хунуккунаки хушк истифода мекунад.

Об бухор мешавад, то ҳавои конденсатор хунук шавад: самаранокӣ беҳтар, вале обсарф.

Танҳо дар сурати хатои оғози худкор лозим аст. 3 дақиқа давом мекунад.

Хомӯшшавии бехатарии чиллерро пас аз санҷиши носозӣ бекор мекунад; аз 15 дақ пас аз хомӯшшавӣ қабул мешавад.

Нишондиҳандаҳо

Ҳарорати даромадгоҳи сервер
22,4°C
муқаррарӣ
PUE
1,34
муқаррарӣ
Қувваи бино
1076kW
Батареяи UPS
100%
муқаррарӣ
Ҳарорати оби хунук14,0 °C
COP-и чиллер5,1
Сарбории IT803 kW
Чиллерҳои корӣ2
Чиллерҳои дастрас (хомӯшнашуда)3
Чиллерҳои аз кор монда (қулфшуда)0
Барқарорсозии авария имконпазир пас аз0 min
WUE0,00 L/kWh
Партоби CO₂484 kg/h

Тамоюл

Ҳарорати даромадгоҳи сервер: — °C40,015,0

Сенарияҳои бӯҳронӣ

Сатҳи 1 · Қатъи чиллер дар авҷи сарборӣ

Нимирӯзии гарм, берун 32 °C. IT дар ду аз се чиллер 850 кВт истеъмол мекунад ва оби хунук барои сарфаи энергия дар 16 °C ҷорӣ аст — ки даромадгоҳҳои серверро танҳо тақрибан 2 К поёнтар аз ҳадди тавсияшудаи ASHRAE мегузорад. Як чиллер дар арафаи хомӯш шудан аст. Даромадгоҳҳоро дар доираи тавсияшуда нигоҳ доред, кори IT-ро ҷорӣ нигоҳ доред ва қурилмаро ба эҳтиёти пурра баргардонед.

  • Даромадгоҳ ҳеҷ гоҳ аз 27 °C боло набошад
  • Даромадгоҳ ≤ 25 °C дар охир (бозгашт ба ҳолати муқаррарӣ)
  • Сарбории миёнаи IT ≥ 750 кВт (серверҳоро танҳо хомӯш накунед)
  • Ҳар се чиллер дар охир боз дастрас (воҳиди хомӯшшуда аз нав танзим шудааст)

Сатҳи 2 · Мавҷи гармо ва дархости вокуниши талабот

Ҳарорати беруна аз 30 °C то 42 °C боло меравад. Чиллерҳо иқтидор ва самаранокиро аз даст медиҳанд. Сипас оператори шабака дархости вокуниши талабот медиҳад: қувваи ин бинои шуморо ним соат аз 900 кВт паст нигоҳ доред.

  • Даромадгоҳ ҳеҷ гоҳ аз 27 °C боло набошад
  • Қувваи миёнаи бино ≤ 900 кВт ҳангоми дархост
  • Сарбории миёнаи IT ≥ 720 кВт дар давоми сенарий

Сатҳи 3 · Қатъи барқи шабака, генератор оғоз намешавад

Шабака қатъ мешавад. Генератор бояд дар даҳ сония ҷойгузин шавад — ин дафъа намешавад. Серверҳо аз батареяҳои UPS бо энергияи тақрибан даҳ дақиқа кор мекунанд ва чиллерҳо хомӯшанд.

  • Қатъи IT нест
  • Батарея ҳеҷ гоҳ аз 72 % паст набошад
  • Даромадгоҳ ҳеҷ гоҳ аз 25 °C боло набошад

Асос — модели паси рақамҳо

Ҳар муносибате, ки тренажёр истифода мебарад, бо сарчашмааш. Собитҳои ҳамчун фарзия нишондодашуда мутобиқсозиҳои намунавӣ мебошанд.

Тавозуни энергияи гиреҳи ҳаво: серверҳо ҳаворо гарм мекунанд, мори хунуккунӣ гармиро ба оби хунук мегузаронад.
C_air · dT_air/dt = P_IT + P_fans − Q_CRAH, Q_CRAH = UA · (T_air − T_chw)[4][11]Фарзия: гармигунҷоиш, гузарондагии мор, андозаи чиллер ва энергияи батарея арзишҳои намунавӣ барои толори 1 МВт мебошанд.
Тавозуни энергияи гиреҳи об: массаи гармии ҳалқа фосилаи байни сарбории гармӣ ва иқтидори чиллерро мулоим мекунад.
C_w · dT_chw/dt = Q_CRAH − Q_chillers − Q_econ, C_w = 20 m³ × 4186 J/(kg·K)[4]
Самаранокии чиллер ҳамчун ҳиссаи собит аз ҳадди Карно — ҳангоми гармтар шудани ҳавои беруна кам мешавад. Ҳарорати бухоркунак ба ҳарорати воқеии ҳалқаи оби хунук (2 К пасттар аз он) пайравӣ мекунад, на ба нуқтаи танзим, бинобар ин ҳалқае, ки пас аз хомӯшшавӣ гарм мешавад, COP-ро муддати кӯтоҳ баланд мебардорад.
COP = 0.45 · T_evap / (T_cond − T_evap), T_evap = T_chw − 2 K, T_cond = T_air,out + 12 K [K][5]Фарзия: гармигунҷоиш, гузарондагии мор, андозаи чиллер ва энергияи батарея арзишҳои намунавӣ барои толори 1 МВт мебошанд.
Самаранокии истифодаи энергия: қувваи умумии бино нисбат ба қувваи IT (1,0 идеал аст).
PUE = P_facility / P_IT[1][12][8]
Самаранокии истифодаи об; оби бухоршуда аз энергияи барои хунуккунии ҳавои конденсатор лозим.
WUE = water (L) / IT energy (kWh); evaporation = m_air · c_p · ΔT / h_fg[2][7]
Лифофаи ҳароратии ASHRAE барои ҳавои даромадгоҳи сервер.
recommended 18–27 °C · A1 allowable 15–32 °C[3]
Энергияи батареяи UPS бо сарбории ҳифзшуда кам мешавад, то генератор ҷойгузин шавад.
E_batt(t+Δt) = E_batt − (P_IT + P_fans + P_pumps)/η_UPS · Δt (energy balance); generator ≤ 10 s[6]Фарзия: гармигунҷоиш, гузарондагии мор, андозаи чиллер ва энергияи батарея арзишҳои намунавӣ барои толори 1 МВт мебошанд.
Пас аз ҳар гузариши барқ чиллерҳо қатъ мешаванд ва бояд аз нав оғоз шаванд.
chiller restart after any power transfer = 5 min (quick-start; typical 10–15 min)[11]
Партоб аз шиддатнокии барқи шабака ё аз дизел, вақте ки генератор кор мекунад.
CO₂ = P_facility × grid intensity (≈450–650 g/kWh in the scenarios); diesel ≈ 2.69 kg CO₂/L[9][10][13]
Дигар собитҳои амалиётие, ки модел истифода мебарад.
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 %Фарзия: гармигунҷоиш, гузарондагии мор, андозаи чиллер ва энергияи батарея арзишҳои намунавӣ барои толори 1 МВт мебошанд.

Тасодуфӣ: генератори mulberry32 бо дона; тақсимотҳои истифодашуда — яксон, экспоненсиалӣ (CDF-и баръакс), нормалӣ (Box–Muller), Пуассон (Knuth). Дона нишон дода мешавад ва мубодила шуданиро дорад.

Сарчашмаҳо

  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

Кӣ ин корро касбан мекунад

Модели таълимӣ — барои қарорҳои амалиётӣ нест. Объектҳои воқеӣ ҳар собитро ба таҷҳизот ва додаҳои худ мутобиқ мекунанд.