Перейти к содержимому

Реальный PUE модульного ЦОД: методика расчета и пути снижения

Power Usage Effectiveness (PUE) — ключевой показатель энергоэффективности центра обработки данных, определяемый по методологии The Green Grid и закрепленный в стандарте ISO/IEC 30134-2. Для модульных ЦОД типовой PUE составляет 1.2–1.4, что существенно ниже классических машинных залов (1.6–2.2). В статье рассмотрены методика расчета, фактические значения для климата Республики Беларусь и инженерные способы снижения показателя.


Формула PUE

PUE = P_total / P_IT
Где:
  • P_total — суммарная мощность, потребляемая объектом ЦОД (кВт). Включает ИТ-нагрузку, системы охлаждения, освещение, потери в ИБП и распределительных сетях.
  • P_IT — мощность, потребляемая исключительно ИТ-оборудованием (серверы, СХД, коммутаторы).
Идеальный PUE = 1.0 — означает, что вся потребляемая энергия расходуется на ИТ-нагрузку, инфраструктурные потери отсутствуют. На практике недостижим.
Смежные показатели:
  • ePUE (extended PUE) — раздельный расчет по подсистемам: ePUE_Cooling, ePUE_Power, ePUE_Other.
  • pPUE (partial PUE) — расчет для конкретного модуля или ряда стоек.
  • DCiE (Data Center Infrastructure Efficiency) = 1 / PUE × 100%.

Расчет PUE для модульного ЦОД на 20 стоек


Исходные данные:
  • ИТ-нагрузка: 100 кВт (суммарная мощность стоек).
  • Система охлаждения: 4 in-row кондиционера по 30 кВт, схема N+1.
  • ИБП: модульный, 150 кВА, КПД 96%.
  • Освещение и мониторинг: 3 кВт.
Расчет:
  1. P_IT = 100 кВт.
  2. P_cooling = 4 × 30 × 0.7 (коэффициент загрузки) = 84 кВт.
  3. P_UPS_losses = 100 / 0.96 − 100 = 4.2 кВт.
  4. P_other = 3 кВт.
  5. P_total = 100 + 84 + 4.2 + 3 = 191.2 кВт.
PUE = 191.2 / 100 = 1.91 (базовое значение без фрикулинга).
При внедрении фрикулинга и герметизации холодного коридора потребление системы охлаждения снижается на 35–40%:
  • P_cooling_eff = 84 × 0.6 = 50.4 кВт.
  • P_total_eff = 100 + 50.4 + 4.2 + 3 = 157.6 кВт.
  • PUE_eff = 1.58.
Дополнительная оптимизация (повышение температуры в холодном коридоре до +27°C по ASHRAE A1, EC-вентиляторы) снижает PUE до 1.35–1.40.