Medición de la eficiencia eléctrica para Data Center

Medición de la eficiencia eléctrica para Data Center

Medición de la eficiencia eléctrica para Data Center

La mayoría de los operadores de un Centro de Cómputo no tienen registros de la eficiencia de su Centro de Datos.

Las ineficiencias de los equipos de TI e infraestructura de refrigeración consumen aproximadamente el 50% o más de la energía eléctrica típica en la instalación de un Centro de Datos

Para ello se requiere:

  • Un lenguaje estándar para describir la eficiencia del centro de datos
  • Un método estándar para medir, especificar y analizar  la eficiencia del centro de datos
  • Un método estándar para determinar los puntos que causen ineficiencia en los centros de datos
  • Referenciar los datos relativos a la eficiencia
  • Realizar un modelado de eficiencia de las herramientas para evaluar las mejoras propuestas o diseños alternativos

Métricas Power Usage Effectiveness (PUE)

Estableciendo PUE como una métrica, para la medición de la eficiencia en un Centro de Cómputo.

Expresada como la relación entre la energía total de entrada del Data Center y la energía de los servidores y equipo de telecomunicaciones (carga utili).

  • Una PUE bajo significa una mayor eficiencia para el Data Center .
  • Una PUE de valor “1” indica una eficiencia perfecta (Todo lo consume los servidores y equipo de Telecom).

En la actualidad PUE’s de 1.07 y 1.13 han sido reportados por Facebook y Google. Sin embargo estos índices fueron alcanzados durante las pruebas de commisioning, es decir, durante las pruebas de sistema como tal.

Es importante considerar que el PUE puede ser “malo” al inicio de operaciones de un Data Center por la sencilla razón de que usualmente no estan todos los servidores y equipos de telecomunicaciones que fueron considerados para la operación. Esto lleva a preguntarnos

  • ¿Qué tanto debo sobre-dimensionar el Data Center? Data Center crece?

Las respuestas a estas preguntas no son sencillas. Generalmente no existen tendencias claras del crecimiento o decrecimiento del Data Center y usualmente los presupuestos vienen en un solo tanto y no por etapas.

Eficiencia de datos para las cargas IT (Servidores y Telecom)

Los fabricantes de dispositivos proporcionan datos de eficiencia de energía expresada en porcentaje. En cuanto la eficiencia de enfriamiento  de los equipos puede ser expresada en varias formas, por lo general es utilizado el coeficiente de rendimiento (coefficient of performance [COP]). Expresado como la relación entre la energía útil y  la energía consumida [kW].

Estas cifras no ofrecen datos completos de eficiencia debido a que sus valores publicados se calculan utilizando un solo punto a temperatura y humedad.

Planeación de una estrategia de medición de la eficiencia

Como una estrategia general para el registro de las mediciones de la eficiencia el Data Centers, se deben incluir:

  1. La medición inicial: Permite calibrar el modelo de eficiencia del Data Center , establece “como es” y como “deber ser ” el rendimiento e identifica las posibles oportunidades de mejora de la eficiencia.
  2. Medición continua: Compara el modelo para proporcionar alertas de ineficiencias inesperadas permitiendo cuantificar las mejoras (Esta se puede realizar por muestreo periódico o por la instrumentación fija).

¿Cómo calcular la Carga IT total de un Centro de datos?

Se considera necesario medir y sumar todos los circuitos de suministro de cada rama de las cargas IT, lo que podría generar miles de mediciones. Una alternativa es medir la potencia en la salida de los UPS (Sin embargo se introducirá un error debido a la suma de las cargas IT más la energía consumida por las perdidas power distribution units (PDU).

Recolección de datos durante la medición de la eficiencia

Para que un análisis posterior se pueda utilizar los datos de una medición pasada, la información debe incluir:

  •  Fecha de realización de la medición
  •  Hora del día de la medición
  •  Promedio de intervalo usado
  •  Los puntos de medición y equipos de medición utilizados en cada punto de medición
  •  Capacidad de carga completa del centro de datos (máxima carga IT)
  •  La carga de trabajo real en el momento de la medición (carga IT cuando fue media)
  •  Temperatura y humedad exterior
  •  Niveles de redundancia del centro de datos
  •  Tipo de equipo aire acondicionado  (Agua, Gas, FreeCooling, etc.) utilizado

Establecimiento de un sistema de reporte

El reporte de auditoría detallando debe contener:

  • El rendimiento real anual medido y calculado en base al modelo propuesto del PUE
  • Resultado de los cálculos anuales del PUE en condiciones estándar
  • Promedio anual de las cargas IT (% de la capacidad nominal)
  • Distribución del consumo de energía por subsistemas principales del Centro de Datos
  • Comparación del PUE anual con otros Centros de Datos similares
  • Comparación del  PUE anual esperado en condiciones estándar
  • El consumo total anual de electricidad (kW-h)
  • Tendencias del PUE real anual
  • El consumo eléctrico anual
  • Costos de electricidad anual

Autor en ingles: Neil Rasmussen.  Artículo completo (Idioma inglés)  publicado el año 2010, en el White Paper 154-v1 del portal web www.apc.com. Resumen ejecutivo.

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