Как пользоваться пуэ: Как правильно пользоваться таблицами ПУЭ 1.3.4. и 1.3.5 во время выбора сечения кабеля

Как правильно пользоваться таблицами ПУЭ 1.3.4. и 1.3.5 во время выбора сечения кабеля

Таблицы из ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 знакомы уже многим и разжеваны сотни раз на разных форумах профессиональными электриками. В эту дискуссию хочу внести свою лепту и я. Ниже я описываю свое мнение как нужно правильно пользоваться данными таблицами. Там вы найдете ссылки и выдержки на соответствующие пункты ПУЭ, мои расчеты и примеры. Если вы еще не знаете как правильно выбирать сечение кабеля и как пользоваться этими таблицами, то вам нужно обязательно прочитать эту статью.

Вот они эти заветные таблицы ПУЭ.

Таблица 1.3.4. предназначена для выбора проводов с медными жилами.

Таблица 1.3.5. предназначена для выбора проводов с алюминиевыми жилами.

Посмотрели их внимательно? Теперь давайте подумаем, почему для кабеля одного и того же сечения допустимый длительный ток может быть разным. Например, для сечения 2,5мм² он может быть 21А, 25А, 27А или 30А. Видите какой разброс, аж в целых 7 ампер. Из этих таблиц мы видим, что величина длительного номинального тока зависит от способа прокладки проводов. Но какая может быть разница от того если мы кабель заштукатурили в стену, проложили в кабель-канале или в землю закопали? Сопротивление же этого кабеля не может измениться от его способа прокладки. Сопротивление это параметр, который может повлиять на величину номинального тока. Когда мы увеличиваем сечение кабеля мы тупо уменьшаем его сопротивление, поэтому по более толстому проводу может протекать более высокий ток.

Итак, давайте во всем этом мы с вами вместе разберемся. Для этого открываем ПУЭ и смотрим пункт 1.3.2. Тут сказано, что все провода должны удовлетворять только требованиям предельно допустимого нагрева. Это означает, что ограничения по току выбираются исходя из нагрева токопроводящих жил, то есть при выборе сечения нам нужно исключить только перегрев кабелей.

Оказывается, что от способа прокладки кабеля зависит его естественное охлаждение. Если мы прокладываем провод открыто, то он лучше охлаждается, чем если мы его проложим в кабель-канале.

Если мы кабель закопаем в землю, то он еще лучше будет охлаждаться и соответственно меньше греться, поэтому по нему допускается протекание более высокого длительного номинального тока.

Листаем ПУЭ дальше и смотрим пункт 1.3.10. Тут сказано, что все номинальные токи, указанные в таблице, рассчитаны исходя из температуры жил +65С⁰, окружающего воздуха +25С⁰ и земли +15С⁰. Таким образом получается, если на улице теплая погода +25С⁰, а мы проложили кабель сечением 2,5мм2 открыто и по нему протекает ток величиной 30А, то температура его жил должна быть +65С⁰. Вы представляете себе эту температуру? Ее даже не сможет выдержать ваша рука. Конечно для изоляции может эта температура и нормальная, но признаюсь честно, что я не хочу чтобы у меня дома жилы кабелей имели температуру +65С

0.

Делаем вывод что, если кабель имеет хорошее охлаждение, то для того чтобы его жилу нагреть до критической температуры необходимо, чтобы по нему протекал больший ток. Поэтому в таблицах ПУЭ 1.3.4 и 1.3.5 присутствует разброс по величине номинального тока в зависимости от способа прокладки, т.е. от условий его охлаждения.

Теперь давайте разберем, что означает в столбцах таблиц прокладка кабеля в одной трубе и т.д. В том же пункте ПУЭ 1.3.10. написана следующая фраза:.

При определении количества проводов, прокладываемых в одной трубе (или жил многожильного проводника), нулевой рабочий проводник четырехпроводной системы трехфазного тока, а также заземляющие и нулевые защитные проводники в расчет не принимаются.

Я ее понимаю так, что при подсчете количества проводов при использовании многожильных кабелей, нулевые защитные проводники в расчет не принимаются. Также если сеть 3-х фазная, то здесь еще не принимается в расчет нулевой рабочий проводник N.

Поэтому получаем, что когда мы используем 3-х жильный кабель у себя дома, то у него не учитывается нулевой защитный проводник. Для такого кабеля нужно смотреть столбец в таблице для «одного двухжильного». Если вы дома используете 5-ти жильный кабель для подключения 3-х фазной нагрузки, то у него уже не учитываются две жилы — это нулевой защитный и нулевой рабочий проводники. Для такого кабеля нужно смотреть в таблице столбец как для «одного трехжильного».

Нулевой защитный проводник в расчет не принимается, так как по нему не протекает ток, он соответственно не греется и не оказывает теплового влияния на свои соседние жилы. В трехфазном кабеле протекает ток в трех жилах, которые греют друг друга и поэтому жилы этого кабеля нагреваются до температуры +65С

0 при меньшем токе, чем однофазный кабель.

Также если вы прокладываете провода в кабель-каналах (коробах) или пучками на лотках, то в таблицах ПУЭ это понимается как прокладка в одной трубе.

Вот вроде бы и разобрались с этими волшебными таблицами из ПУЭ )))

Теперь давайте всю полученную информацию подытожим. Для примера я возьму самый распространенный кабель в домах — это 3х2,5. Данный кабель 3-х жильный и поэтому мы у него не считаем третью жилу. Если мы его прокладываем не открыто, а в чем-нибудь (в коробе и т.д.), то значение длительного номинального тока нужно выбирать из столбца «для прокладки в одной трубе одного двухжильного». Для сечения 2,5 мм² мы получает 25А. В принципе мы его можем защитить автоматическим выключателем на 25А, что многие и делают. Когда данный автомат сработает из-за перегрузки, то кабель будет иметь температуру выше +65С

0. Лично я не хочу, чтобы кабели у меня дома могли нагреваться до такой высокой температуры. Вот из каких соображений:

1. Автомат срабатывает от перегрузки при токе превышающем его номинал более чем на 13%, т.е 25Ах1,13=28,25А. Этот ток уже будет завышенным для кабеля сечением 2,5мм2 и соответственно жилы кабеля нагреются больше чем на +65С⁰.
2. Современный кабель имеет заниженное сечение, чем заявлено на его изоляции. Если взять кабель сечением 2,5мм², то реальное его сечение может оказаться 2,3мм², а то и меньше. Это наша действительность. Вы сейчас уже не сможете найти в продаже кабель соответствующий заявленному сечению. Если на нем будет написано ГОСТ, то уже с большой уверенностью я могу сказать, что его сечение будет меньше на 0,1-0,2 мм
   2. Я делаю такой вывод, так как нами уже измерено множество кабелей и разных производителей, на которых написано ГОСТ.

Исходя из вышесказанного лично я всегда буду защищать кабель сечением 2,5мм², автоматическим выключателем номиналом 16А. Это позволит сделать запас по току 25-16=9А. Этот запас может снизить риски перегрева кабеля из-за задержки срабатывания автомата, из-за заниженного сечения и не позволит жилам кабеля нагреться до температуры +65С⁰. С выбором номиналов автоматических выключателей для других сечений я поступаю аналогичным способом. Я и вам советую придерживаться такого мнения при выборе пары автомат + кабель.

Если вы не согласны с моим мнением, то пожалуйста выскажете это в комментариях. Нам всем будет полезно найти правильное решение в этом нелегком выборе )))

Расчет сечения кабеля по мощности (по току) по ПУЭ

Расчёт сечения кабеля ПУЭ является достаточно сложным и ответственным процессом. При протекании по проводам ток нагревает их, и чем больше будет сила тока, тем сильнее нагрев. Важно понимать, что чем меньше окажется площадь поперечного сечения проводника, тем выше сопротивление. То есть, будет выше активная мощность, что напрямую связано с более сильным нагревом. Проводить расчет сечения требуется, чтобы обеспечить безопасность эксплуатации кабелей.

Что влияет на нагрев кабеля

Если во время замены проводки расчёт кабеля ПУЭ не был сделан правильно и появился чрезмерный нагрев, то важно немедленно позаботиться об устранении этой проблемы. Существует немало факторов, из-за которых может появиться данная особенность, в том числе:

• Маленькая площадь сечения кабеля. Если говорить максимально просто, то чем толще окажутся жилы у кабеля, тем больше тока они смогут пропускать без нагрева. Данный показатель обязательно отмечают на маркировке продукции. При желании сечение возможно измерить с помощью штангенциркуля.
• Материал провода. Лучше делать выбор в пользу медных жил, так как они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминиевыми и более качественно передают напряжение до получателя. Соответственно, жилы из меди меньше нагреваются.
• Тип жил. Кабели могут быть как одножильными, то есть, состоять всего из одной толстой жилы, так и многожильными. Второй тип принято считать более гибким, однако он на порядок уступает в плане допустимой силы передаваемого тока, ведь состоит из большого количества тонких жилок.
• Метод укладки. Если провода будут плотно уложены в трубе, то они будут нагреваться на порядок сильнее по сравнению с открытой проводкой.
• Качество изоляции и материал. В большинстве случаев дешёвые провода имеют изоляцию низкого качества, из-за чего они быстрее и сильнее нагреваются.

Расчет сечения кабеля по мощности

Расчёт сечения кабеля по мощности ПУЭ проводится по формулам, о которых пойдёт речь ниже. Если сечение кабеля достаточное, то ток дойдёт до потребителя, не вызывая нагрева. Но из-за чего происходит нагрев? Как ранее и говорилось, пропускная способность провода всегда связана с сопротивлением проводника. И чем оно окажется больше, тем меньший ток будет передаваться по проводу. В итоге высокое сопротивление становится главной причиной нагрева кабеля, что медленно приводит к разрушению изоляции. Согласно нормам ПУЭ, расчёт сечения кабеля по мощности — это обязательный этап при проектировании электропроводки. В процессе важно учитывать мощность каждого прибора, который собственник планирует использовать. Основные значения возможно узнать из паспортов используемых электрических устройств. 

Во время суммирования максимального значения обычно применяют довольно простую формулу:

I= (P1+P2+…+Pn)220. 

С её помощью возможно узнать значение обшей силы тока. 

Pn на этикетке устройства или в паспорте говорит о мощности электроприбора, а 220 — это показатель номинального вольтажа.

Сечение кабеля по мощности 380В ПУЭ рассчитывается несколько иначе: I=(P1+P2+….+Pn).√3/380

Значение I, которое получается в результате вычислений, измеряют в амперах. Именно на его основании в итоге подбирают то или иное сечение кабеля. Важно учитывать, что пропускная способность кабеля из меди — 10 А/мм, в случае с алюминиевым кабелем данный показатель составляет 8 А/мм.

Чтобы точно определить сечение кабеля, требуется полученное значение поделить на восемь или десять, учитывая тип жилы. Именно после этого можно делать выбор.

Расчёт сечения кабеля по току: ПУЭ

При выборе этого метода ориентироваться также необходимо на нормам ПУЭ. К слову, в процессе необходимо использовать специальные таблицы, которые облегчают проведение расчётов. Если определить суммарную мощность электрических приборов, то возможно вычислить и номинальную силу тока: I = (P · Кс) (U · cos ϕ).

Естественно, если сеть будет трёхфазной, а не двухфазной, как до этого, то формула будет несколько иной:

 I=P(U√3cos φ).  

И U в данном случае — это 380 В.

Если собственник решил подключить к трехфазному кабелю однофазный и трёхфазный потребитель, то рекомендуется вести расчёт по самой нагруженной жиле. Рассмотрим в качестве примера схему расчёта, где общая мощность приборов составляет 5 кВт при наличии однофазной закрытой сети. В данном случае всё будет выглядеть так:

 I = (P · Кс)(U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) (220 · 1) = 17,05 А. 

Если округлить, то получится 18 А.

Конечно, при расчёте всегда возможно воспользоваться указанными формулами или специальным калькулятором, однако гораздо надёжнее будет обратиться за помощью к специалистам нашей компании. Они с радостью во время бесплатной консультации ответят на все вопросы и при необходимости помогут сделать правильный выбор.

Что такое PUE и как он рассчитывается?

Центры обработки данных обеспечивают вычислительную мощность, необходимую современным организациям для поддержки своих приложений и предоставления ключевых услуг своим клиентам.

Но инфраструктура центра обработки данных, наряду с вычислительной мощностью всего этого оборудования, требует много энергии.

Вот почему эффективность центра обработки данных так важна. Центры обработки данных, которые не работают эффективно, потребляют больше энергии (что приводит к более высоким эксплуатационным расходам).

Итак, какие шаги вы можете предпринять, чтобы сделать ваш центр обработки данных более эффективным? И как вы можете получить больше пользы от существующего оборудования?

Мониторинг таких показателей, как PUE (Эффективность использования энергии) и DCiE (Эффективность инфраструктуры центра обработки данных), является хорошим началом.

Здесь мы подробно рассмотрим, что такое PUE и как его рассчитать. Мы также рассмотрим такие показатели, как DCiE, и шаги, которые вы можете предпринять, чтобы повысить эффективность вашего центра обработки данных.

Что такое PUE?

Эффективность использования энергии, или PUE, — это показатель, который измеряет общее количество энергии, потребляемой вашим центром обработки данных. Это число поможет вам измерить эффективность вашего центра обработки данных, и вам следует внимательно следить за ним.

PUE был разработан Green Grid и представлен в 2006 году как средство для расчета энергоэффективности центра обработки данных и является стандартным мерилом, на который продолжает полагаться индустрия центров обработки данных.

Центры обработки данных потребляют огромное количество энергии. Только в США на центры обработки данных приходится 2% всего потребления электроэнергии. Эта цифра будет только расти по мере роста спроса на вычислительную мощность.

Недостаточно загруженные серверы не только тратят ресурсы, но и занимают ценную площадь. Точно так же аппаратное обеспечение, потребляющее больше энергии, чем необходимо, предъявляет более высокие требования к системам охлаждения.

В обоих случаях у вас есть активы, которые приносят меньше пользы, чем должны, и увеличивают затраты. Решение этих проблем необходимо для обеспечения максимально эффективной работы вашего центра обработки данных.

PUE полезен для сравнительного анализа, поскольку он помогает понять, насколько эффективен сейчас ваш центр обработки данных, и измерить влияние любых изменений, которые вы вносите, сравнивая последующие оценки.

Как рассчитать PUE?

Формула расчета PUE следующая:

• PUE = общая мощность объекта / энергия ИТ-оборудования

Общая мощность объекта означает количество энергии, которое использует объект. Он включает в себя все оборудование внутри центра обработки данных, а также системы охлаждения, компоненты подачи питания и системы освещения.

Использование ИТ-оборудования относится к количеству энергии, используемой для питания хранилища и сетевого оборудования. Управляющее оборудование, такое как рабочие станции и мониторы, также включено.

Давайте рассмотрим пример.

Центр обработки данных использует 100 000 киловатт общей энергии, а ИТ-оборудование использует 55 000 киловатт энергии. Основываясь на приведенной выше формуле, мы получаем PUE 1,81 для этого центра обработки данных.

Чем ближе число уменьшается к 1, тем эффективнее центр обработки данных. PUE оповещает руководство центра обработки данных о том, насколько они близки к своим целям эффективности. Измерение PUE с течением времени может помочь определить наиболее эффективные инициативы по энергосбережению.

Центр обработки данных с высоким значением PUE потребляет больше энергии, чем должен, что означает, что он менее эффективен и стоит больше денег.

Какой хороший показатель PUE?

Данные Uptime Institute показали, что средний показатель PUE для центров обработки данных в их опросе составил 1,59. Хотя центр обработки данных в нашем примере выше среднего, еще есть много возможностей для улучшения.

Теперь, когда вы лучше понимаете значение PUE, как определить эти цифры?

Наилучший способ измерения общей мощности объекта — это измерения на счетчике коммунальных услуг объекта или рядом с ним. Вы также можете установить так называемый «теневой счетчик» — устройство, которое позволяет вам ежедневно измерять общую мощность объекта.

Если центр обработки данных расположен в здании смешанного назначения, для получения точных показаний важно проводить измерения на счетчике, питающем центр обработки данных.

Что касается измерения энергии ИТ-оборудования, вы можете получить показания мощности с помощью блока распределения питания (PDU), который подает питание на компьютеры и сетевое оборудование.

Сбор общей энергии объекта и энергии ИТ-оборудования позволяет рассчитать PUE вашего центра обработки данных. Но сбор этой информации вручную занимает очень много времени, и вам также нужно будет находиться на месте.

Вместо того, чтобы каждый раз совершать поездки лично, вы можете установить датчики, которые собирают и передают данные об использовании энергии в режиме реального времени в программное обеспечение управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM).

Программное обеспечение DCIM помогает отслеживать производительность сети и измерять потребление энергии всеми активами в вашем центре обработки данных.

Интерфейс позволяет измерять такие показатели, как PUE и DCiE, в режиме реального времени. Вы также можете отслеживать общее потребление энергии и использование пространства с течением времени — все это будет полезно для повышения энергоэффективности.

Эффективность использования энергии (PUE)

Вместо того, чтобы полагаться на догадки, вы сможете принимать обоснованные решения об использовании энергии и отслеживать уровни эффективности с течением времени.

Какое отношение PUE имеет к DCOI?

PUE — это один из 5 основных показателей оптимизации, предусмотренных Инициативой по оптимизации центров обработки данных (DCOI) — постановлением правительства, требующим, чтобы федеральные центры обработки данных стали более энергоэффективными.

1. PUE (эффективность энергопотребления)
2. Учет энергии
3. Виртуализация
4. Использование сервера и автоматизированный мониторинг
5. Использование помещений

Являясь одним из ведущих поставщиков управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM) для федеральных агентств США, Nlyte предоставляет все 5 показателей оптимизации, предусмотренных DCOI.

Что такое эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE)?

Эффективность инфраструктуры центра обработки данных, или DCiE, является обратной величиной PUE и выражает энергоэффективность центра обработки данных в процентах.

DCiE также был разработан и представлен компанией Green Grid, чтобы помочь индустрии центров обработки данных стать более эффективной и уменьшить свой углеродный след.

Как рассчитать DCiE?

Формула для расчета DCiE выглядит следующим образом:

• DCiE = (1 / PUE) x 100

Центр обработки данных в нашем предыдущем примере имел PUE 1,81. Основываясь на приведенной выше формуле, это дает нам DCiE 55%.

В следующей таблице показаны уровни эффективности на основе PUE и DCiE:

ПУЭ	DCiE	Эффективность
3,0	33%	Очень неэффективно
2,5	40%	Неэффективный
2,0	50%	Средний
1,5	67%	Эффективный
1,2	83%	Очень эффективный

Центр обработки данных в нашем примере лишь немного выше среднего. Даже если ваш центр обработки данных имеет рейтинг эффективности, принятие мер по дальнейшему снижению PUE принесет пользу вашей организации в долгосрочной перспективе.

Как PUE и DCiE помогают вам управлять затратами

Снижение показателя PUE в конечном итоге делает ваш центр обработки данных более эффективным, что означает меньшее потребление энергии и меньшее воздействие на окружающую среду.

Но измерение PUE и DCiE — это не разовое испытание. Эти показатели должны измеряться на регулярной основе, чтобы иметь смысл. Их также следует измерять в разное время и дни недели, чтобы учесть любые переменные затраты на энергию.

Такие показатели, как PUE и DCiE, полезны для установления контрольных показателей. Это позволяет вам оценить влияние любых изменений, которые вы вносите для повышения эффективности, путем сравнения исходных данных с последующими результатами.

В сочетании с программным обеспечением DCIM операторы центров обработки данных могут отслеживать потребление энергии во всей инфраструктуре центра обработки данных и выявлять активы, которые недоиспользуются или потребляют больше энергии, чем должны.

Эти аналитические данные позволяют принимать обоснованные решения об энергопотреблении, например о том, следует ли выполнять обновления или полностью вывести из эксплуатации определенные компоненты.

Эффективные центры обработки данных могут дать вашему бизнесу конкурентное преимущество. Более низкие затраты означают, что вы можете предложить более привлекательные цены, которые могут побудить потенциальных клиентов выбрать именно ваши услуги, а не другие варианты.

Конечно, сделать ваши данные более эффективными непросто — это требует тщательного планирования и реализации для обеспечения долгосрочного успеха. Давайте подробнее рассмотрим, как можно снизить PUE и снизить эксплуатационные расходы.

Как можно снизить PUE?

PUE и DCiE сообщают вам, насколько эффективен (или неэффективен) ваш центр обработки данных. Вот шаги, которые вы можете предпринять, чтобы снизить PUE.

Замена неэффективного оборудования

Срок службы всего оборудования ограничен. Когда вам нужно заменить определенные компоненты, будет зависеть от различных факторов.

Если серверы или системы хранения не работают должным образом, рассмотрите возможность их замены на более эффективное оборудование.

Виртуализация серверов

Виртуализация серверов означает использование физического сервера и использование программного обеспечения для его разделения. Каждый раздел действует как виртуальный сервер и работает под управлением собственной операционной системы.

Каждая виртуальная машина может выполнять свою собственную рабочую нагрузку, что может сократить потребление энергии и сэкономить ценное пространство. ИТ-команды также могут использовать эти виртуальные серверы для тестирования программного обеспечения, не затрагивая другие виртуальные серверы.

Улучшение систем охлаждения

Центры обработки данных требуют достаточного охлаждения для предотвращения перегрева. Но системы охлаждения очень энергоемки и потребляют много энергии на объекте.

Улучшение систем охлаждения и даже уменьшение зависимости от них — это другие способы снижения PUE. Например, вы можете по возможности использовать «свободное охлаждение» — использование естественного холодного воздуха из окружающей среды для снижения температуры в центре обработки данных.

Заключительные мысли

Центры обработки данных лежат в основе ИТ-операций организации. Но аппаратное обеспечение и сама инфраструктура потребляют огромное количество энергии.

PUE и DCiE являются полезными показателями для измерения энергоэффективности. Высокий показатель PUE указывает на то, что ваш центр обработки данных использует больше ресурсов, чем должен.

Способы снижения PUE включают замену неэффективного оборудования, виртуализацию серверов и улучшение системы охлаждения. Принятие этих мер может помочь вам снизить эксплуатационные расходы и повысить эффективность вашего центра обработки данных. Конечно, вам понадобятся правильные инструменты, которые помогут вам отслеживать энергопотребление. Просмотрите демонстрацию, чтобы узнать, как использовать программное обеспечение Nlyte DCIM для управления всей вычислительной инфраструктурой.

Как рассчитать PUE?

Power Usage Effectiveness (PUE) — это наиболее часто используемый показатель для измерения энергоэффективности центра обработки данных. Он был разработан The Green Grid в 2007 году и с тех пор пользуется широкой популярностью из-за растущих опасений по поводу устойчивости центров обработки данных и возможности представить общую эффективность с помощью одного простого для понимания числа.

Какова формула PUE?

PUE — это отношение количества энергии, необходимой для привода и охлаждения центра обработки данных, к мощности, потребляемой ИТ-оборудованием в центре обработки данных.
 
Выраженный в виде формулы, PUE рассчитывается следующим образом:
 
PUE = Общая энергия объекта / Энергия ИТ-оборудования

Чем полезен PUE?

PUE указывает, какая часть общего энергопотребления объекта используется ИТ-оборудованием, выраженная в виде коэффициента. Чем ближе значение PUE к 1,0, тем эффективнее ваш центр обработки данных. PUE, равный 1,0, был бы идеально эффективным центром обработки данных, в котором вся мощность, поступающая в здание, направляется на ИТ-оборудование, при этом никакая энергия не используется для охлаждения или освещения помещения и не теряется при передаче на ИТ-оборудование.
 
Зная PUE вашего центра обработки данных, вы можете легко понять, насколько он энергоэффективен, и отслеживать прогресс с течением времени. Вы можете отслеживать изменения эффективности в разные моменты времени, например, при пиковых нагрузках или в разное время года. С помощью этой информации легче ставить цели, сравнивать эффективность различных объектов и принимать более разумные решения для повышения энергоэффективности.

Что такое хороший коэффициент PUE?

Хотя значение PUE, равное 1,0, указывает на 100% эффективность центра обработки данных, для большинства это нереалистичная цель. Тем не менее, некоторые из самых экологичных центров обработки данных в мире приближаются.
 
По данным Uptime Institute, средний показатель PUE составляет 1,58. Если вы выше этого, ваша цель должна состоять в том, чтобы опуститься ниже него.
 
Целевое значение PUE будет различным для каждого центра обработки данных из-за их уникального местоположения, климата, технологий и оборудования. Новые конструкции с современным ИТ-оборудованием и технологией охлаждения должны иметь показатель PUE от 1,2 до 1,4. Существующие площади центров обработки данных должны оставаться ниже 1,5.

Как рассчитать PUE?

Теперь вы знаете формулу PUE, ее значение и приблизительную оценку того, каким должен быть PUE. Однако, как и многие специалисты по центрам обработки данных, вы можете задаться вопросом: «Как мне узнать, каков на самом деле мой PUE?»
 
Вот пошаговые рекомендации, которые помогут вам узнать, что измерять и как рассчитать PUE.

1. Создайте план сбора данных. Чтобы оценить влияние ваших инициатив по повышению энергоэффективности, вам необходимо рассчитать показатель PUE для каждого местоположения и определить его тенденции с течением времени. Интенсивность ваших инициатив по повышению эффективности будет определять, как часто вы должны измерять PUE. Для базовой программы будет достаточно еженедельных или ежемесячных измерений. Для промежуточной программы лучше всего подходят ежедневные измерения. Для расширенной программы необходимы непрерывные и автоматические расчеты PUE с помощью программного обеспечения для управления энергопотреблением центра обработки данных.
2. Рассчитайте общую энергию объекта. Общая мощность объекта обычно определяется с помощью счетчика коммунальных услуг. Если ежемесячных измерений достаточно, вы можете ждать счет за коммунальные услуги каждый месяц. Однако более агрессивные инициативы по повышению эффективности требуют более частого сбора данных. Вы можете установить теневой счетчик на счетчик коммунальных услуг, чтобы отслеживать более детальные измерения, или использовать программное обеспечение для управления центром обработки данных для автоматического сбора данных.
3. Рассчитайте энергопотребление вашего ИТ-оборудования. Энергия ИТ-оборудования может быть рассчитана вручную путем суммирования показаний мощности ваших интеллектуальных стоечных PDU, напольных PDU, RPP или ИБП, в зависимости от того, какие из ваших устройств оснащены приборами. Если вы делаете это вручную, вам нужно будет учитывать электрические потери, сравнивая входные и выходные значения каждого устройства. Как и в предыдущем шаге, гораздо проще автоматически собирать эти данные по сети и передавать их в решение для управления энергопотреблением или мониторинга энергопотребления.
4. Рассчитайте свой PUE. Для расчетов вручную просто разделите общую энергию вашего объекта на энергию вашего ИТ-оборудования на выбранной вами частоте, и это будет вашим PUE. Программное обеспечение для управления инфраструктурой центра обработки данных (DCIM) может выполнять эти расчеты автоматически в режиме реального времени, поэтому вы можете больше сосредоточиться на своих усилиях по повышению энергоэффективности, а не на расчетах PUE вручную.
5. Есть цель. К этому моменту вы уже знаете, как рассчитать PUE, и анализируете его тенденции, чтобы узнать о влиянии ваших программ повышения эффективности. Лучше всего установить агрессивный, но реалистичный целевой PUE для каждого из ваших местоположений и внедрить правильные стратегии и инструменты, которые помогут вам достичь этого.

Как улучшить PUE?

Шаги, которые можно предпринять для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных и снижения PUE, включают:

• Оснастите свой центр обработки данных счетчиками и датчиками. Датчики питания и окружающей среды предоставляют важные данные о том, что происходит в вашем центре обработки данных. Измерители мощности могут передавать данные в ваше управляющее программное обеспечение для упрощения расчетов PUE, а датчики окружающей среды помогают убедиться, что ваше оборудование работает в рекомендуемых диапазонах.
• Установите пороговые значения и предупреждения для данных вашего измерителя и датчика. Современные инструменты управления центром обработки данных собирают, хранят, составляют отчеты и оповещают об этих данных, чтобы вы первыми узнавали о потенциальных проблемах, чтобы вы могли их устранить и поддерживать высокий уровень эффективности.
• Безопасное повышение температуры. Переохлаждение тратит энергию и деньги. Контролируя окружающую среду, вы можете знать, где именно вы переохлаждаете оборудование и насколько. Затем вы можете повышать заданные значения температуры до тех пор, пока не достигнете максимальной эффективности, не превышая при этом производителя или отраслевые рекомендации, такие как ASHRAE.
• Внедрить изоляцию горячих/холодных коридоров. Избегайте смешивания холодного приточного воздуха с горячим отработанным воздухом, чтобы ваша система охлаждения не тратила энергию на охлаждение уже холодного воздуха. Стратегии сдерживания значительно снизят энергопотребление, повысят мощность охлаждения и позволят использовать больше мощности для ИТ-оборудования.
• Консолидация и/или виртуализация оборудования. Уменьшение количества физических активов в вашем центре обработки данных позволяет также уменьшить требуемый объем пространства, мощности и охлаждающей способности. В среднем центре обработки данных до 30% серверов являются серверами-призраками, которые тратят энергию впустую, не выполняя никаких полезных функций. Обнаружив и устранив их, вы сможете легко консолидировать свой центр обработки данных или виртуализировать оставшиеся серверы.
• Выставляйте клиентам счета за использованную энергию. Внедрите культуру осведомленности об энергопотреблении и подотчетности, взимая с внутренних или внешних клиентов плату за энергию, потребляемую их оборудованием. По мере того, как клиенты станут более внимательно относиться к энергоэффективности, поскольку она влияет на их итоговую прибыль, показатель PUE улучшится.
• Рассмотрите возможность использования инновационной технологии охлаждения. Все более популярными становятся высокоэффективные методы охлаждения стоек с высокой плотностью размещения, такие как жидкостное охлаждение и иммерсионное охлаждение. Изучите варианты, чтобы определить, подходит ли один из них для вашего центра обработки данных.

Есть ли у PUE недостатки?

PUE — отличный показатель общей энергоэффективности благодаря своей простоте и универсальности применения. Однако у такой простой метрики может быть и отрицательная сторона.
 
Во-первых, PUE не учитывает избыточность. В то время как руководители центров обработки данных повышают отказоустойчивость своих центров обработки данных для защиты от изменения климата и экстремальных погодных условий, они должны развертывать более энергоемкое оборудование, которое увеличивает PUE.
 
Далее, сосредоточение внимания исключительно на PUE может привести к нерациональному использованию воды. Чтобы значительно снизить PUE, организации могут использовать водяные экономайзеры или испарительное охлаждение и чиллеры. Компромисс заключается в том, что потребление воды возрастет, и если центр обработки данных находится в регионе, где воды становится не хватать, это может причинить больше вреда, чем энергопотребление традиционных методов охлаждения.
 
Наконец, улучшение PUE может ввести в заблуждение. По данным Uptime Institute, «повышение эффективности использования ИТ-оборудования оказывает значительно большее влияние на потребление энергии, чем повышение эффективности работы объектов, измеряемой эффективностью использования энергии (PUE)».
 
Хотя важно измерять и улучшать PUE, это не дает полной картины эффективности вашего центра обработки данных. Крайне важно, чтобы вы оставались сосредоточенными на цели повышения эффективности, а не на оптимизации одной метрики.

Какие еще показатели следует отслеживать для измерения эффективности?

PUE — это лишь один из многих показателей устойчивости центра обработки данных. Отслеживая различные показатели, вы будете понимать свой уровень эффективности с разных точек зрения и открывать новые способы повышения экологичности операций центра обработки данных.
 
Метрики, которые следует отслеживать, включают:

• Коэффициент использования воздушного экономайзера : Как часто наружный воздух используется для естественного охлаждения
• Эффективность воздушного потока : Насколько эффективно воздух движется от подачи к возврату
• Шкафы , соответствующие стандартам ASHRAE: Насколько достигнуты идеальные условия окружающей среды
• Эффективность использования углерода: Какова общая устойчивость центра обработки данных
• Экономия CO2: Сколько выбросов CO2 было предотвращено благодаря мерам по повышению энергоэффективности центра обработки данных
• Delta-T Per Cabinet : Насколько эффективен поток воздуха в охлаждающем оборудовании
• Коэффициент зеленой энергии: Сколько возобновляемой энергии вырабатывается на месте
• Коэффициент использования водяного экономайзера: Частота использования непрямого водяного охлаждения
• Эффективность использования воды: Насколько эффективно вода используется в центре обработки данных

Все вместе

Вычисление PUE — это то, что должны делать все центры обработки данных, но для большинства организаций делать это вручную — пустая трата времени.