Таблица сечения пуэ: Выбор сечения кабеля по току

Выбор сечения кабеля по току

23.02.2019
0
bogdann.tech
Кабели и провода Электропроводка

Используя таблицу ПУЭ можно правильно выбрать сечение кабеля по току. Так, например если кабель будет меньшего сечения, то это может привести к преждевременному выходу из строя всей системы проводки или порче включённого оборудования. Так же неправильный выбор толщины кабеля может стать причиной пожара, который произойдёт из-за плавления изоляции провода при его перегреве из-за высокой мощности.

При обратном процессе, когда толщина кабеля будет взята со значительным запасом по мощности, может произойти лишняя трата денег для приобретения более дорогостоящего провода.

Как показывает практика, в большинстве случаев выбирать сечение кабеля по току следует исходя из показателя его плотности.

Таблицы ПУЭ и ГОСТ

Плотность тока

При проведении выбора сечения провода необходимо знать некоторые показатели. Так, например величина плотности тока в таком материале как медь составляет от 6 до 10 А/мм2. Такой показатель является результатом многолетних наработок специалистов и принимается исходя из основных правил регламентирующих устройство электрических установок.

В первом случае при плотности в шесть единиц предусмотрена работа электрической сети в длительном рабочем режиме. Если же показатель составляет десять единиц, то следует понимать, что работа сети возможна не длительное время во время периодических коротких включений.

Поэтому производить выбор толщины необходимо именно по данному допустимому показателю.

Приведенные выше данные соответствуют медному кабелю. Во многих электрических сетях до сих пор применяются и алюминиевые провода. При этом медный кабель в сравнении с последним типом провода имеет свои неоспоримые преимущества.

К таковым можно отнести следующее:

1. Медный кабель обладает намного большей мягкостью и в тоже время показатель его прочности выше.
2. Изделия, изготовленные из меди более длительное время не подвержены процессам окисления.
3. Пожалуй, самым главным показателем медного кабеля есть его более высокая степень проводимости, а значит и лучший показатель по плотности тока и мощности.

К самому главному недостатку такого кабеля можно отнести более высокую цену на него.

Показатель плотности тока для алюминиевого провода находится в диапазоне от четырёх до шести А/мм2. Поэтому его можно применять в менее ответственных сооружениях. Так же данный тип проводки активно применялся в прошлом веке при строительстве жилых домов.

Проведение расчетов сечения по току

При расчете рабочего показателя толщины кабеля, необходимо знать какой ток будет протекать по сети данного помещения. Например, в самой обычной квартире необходимо суммировать мощность всех электрических приборов, которые подключаются к сети.

В качестве примера для расчета можно привести стандартную таблицу потребляемой мощности основными бытовыми приборами, использующимися в обычной квартире.

Исходя и суммарной мощности, производится расчет тока, который будет течь по кабелям сети.

I=(P*K1)/U

В этой формуле Р означает общую мощность, измеряемую в Ваттах, К1 – коэффициент, который определяет одновременную работу всех бытовых приборов (его величина обычно равняется 0,75) и U – напряжение в домашней сети равное обычно 220 Вольтам.

Данный показатель расчета тока поможет сделать оценку нужного сечения для общей сети. При этом необходимо так же учитывать и рабочую плотность тока.

Такой расчет можно принимать как приблизительный выбор. При этом более точные показатели могут быть получены с использованием выбора из специальной таблицы ПУЭ. Такая таблица ПУЭ является элементом специальных правил устройства электрических установок.

Ниже приведен пример таблицы ПУЭ, по которой возможно производить выбор сечения.

Как видно такая таблица ПУЭ кроме зависимости сечений от показателя по току ещё предусматривает и учёт материала, из которого изготавливаются провода, а так же и его расположение. Кроме этого в таблице регламентируется количество жил и величина напряжения, которая может быть как 220, так и 380 Вольт.

Расчет по току с применением дополнительных параметров

При расчете сечения на основе тока с использованием таблицы ПУЭ можно пользоваться и дополнительными параметрами.

Например, есть возможность учитывать диаметр жилы. Поэтому при определении сечения жилы применяют специальное оборудование под названием микрометр. На основе его данных определяется толщина каждой жилы. Потом с использованием значений ранее полученных токов и специальной таблицы производится окончательный выбор величины сечения жилы провода.

Если же кабель состоит из нескольких жил, то следует произвести замер одной из них и посчитать её сечение. После этого для нахождения окончательного значения толщины, показатель, полученный для одной жилы, умножается на их количество в проводе.

Полученное таким образом с использованием расчетов и таблицы ПУЭ значение сечения кабеля позволит создать в доме или квартире проводку, которая будет служить хозяевам на протяжении довольно долгого периода времени без возникновения аварийных или внештатных ситуаций.

bogdann.tech

Администратор сайта Electricvdele.Ru

• Next Обзор всех видов напольных кабель каналов от металлических и алюминиевых до пластиковых
• Previous Обзор плинтусов с кабель каналом: разновидности, размеры, способы монтажа

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 +65С⁰.

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 +65С⁰ 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 +65С⁰. 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 мм². 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 )))

Калькулятор

PUE — что такое PUE и как его рассчитать

Сравнительный анализ энергоэффективности вашего центра обработки данных — это ключевой первый шаг к снижению энергопотребления и связанных с ним затрат на электроэнергию. Сравнительный анализ позволяет понять текущий уровень эффективности в центре обработки данных, а по мере внедрения дополнительных рекомендаций по повышению эффективности помогает оценить эффективность этих усилий по повышению эффективности.

Эффективность использования энергии (PUE) и связанная с ней Эффективность инфраструктуры центра обработки данных (DCiE) — это общепринятые стандарты сравнительного анализа, предложенные Green Grid, чтобы помочь ИТ-специалистам определить, насколько энергоэффективны центры обработки данных, и контролировать влияние их усилий по повышению эффективности. Uptime Institute также рекомендует комплексный эталонный показатель под названием «Средняя корпоративная эффективность центра обработки данных» (CADE). В феврале 2009 г.Технический форум, Green Grid представила новые контрольные показатели под названием «Производительность центра обработки данных» (DCP) и «Энергопроизводительность центра обработки данных» (DCeP), которые исследуют полезную работу, производимую вашим центром обработки данных. Все контрольные показатели имеют свою ценность, и при правильном использовании они могут стать полезным и важным инструментом для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

Калькулятор PUE и DCiE

Рассчитайте PUE (эффективность использования энергии) и DCiE и начните оценивать эффективность в своем центре обработки данных.

---

Введите общую ИТ-нагрузку

Введите общую нагрузку на объект

Выберите страну

 

Выберите штат

 

кВт/ч Стоимость

Текущее PUE

900:

—

Текущий DCiE:

—

---

Теперь, когда у нас есть контрольный показатель вашего текущего уровня эффективности, давайте продолжим и рассчитаем потенциальную экономию, если вы улучшите этот показатель.

Что такое ПУЭ? Что такое DCiE?

PUE / DCiE — это контрольные показатели эффективности, сравнивающие инфраструктуру вашего центра обработки данных с существующей ИТ-нагрузкой. Первоначальный бенчмаркинг PUE/DCiE дает оценку эффективности и устанавливает основу для повторного тестирования объекта. Сравнивая первоначальные и последующие оценки, руководители центров обработки данных могут оценить влияние того, что должно быть постоянной мерой по повышению эффективности. В любой момент времени они сравнивают мощность, используемую в настоящее время для ИТ-оборудования, в котором нуждается компания, с мощностью, используемой инфраструктурой, обеспечивающей охлаждение, питание, резервное копирование и защиту этого ИТ-оборудования.

PUE Пример:
Наличие объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используются для питания вашего ИТ-оборудования, будет генерировать PUE, равный 1,25. 100 000 кВт общей мощности объекта, разделенные на 80 000 кВт мощности ИТ.

DCiE Пример:
Наличие того же объекта, который использует 100 000 кВт общей мощности, из которых 80 000 кВт используются для питания вашего ИТ-оборудования, будет генерировать DCiE 0,8. 80 000 кВт ИТ-мощности разделить на 100 000 кВт общей мощности объекта.

Создание PUE/DCiE — это только начало пути к эффективности. Чтобы этот эталонный показатель был значимым, он должен генерироваться на регулярной основе и, желательно, также в разные дни недели и в разное время суток. Цель состоит в том, чтобы предпринять действенные действия по повышению эффективности на основе ваших фактических данных. Сравнивая ваш начальный тест с тестами, полученными после внесения изменений, вы сможете увидеть заметные улучшения в вашем PUE/DCiE.

Сократите эксплуатационные расходы за счет использования измерений, сравнительного анализа, моделирования и анализа для повышения энергоэффективности вашего центра обработки данных.

PUE = общая мощность оборудования / мощность ИТ-оборудования
DCiE = мощность ИТ-оборудования / общая мощность оборудования

PUE	DCiE	Уровень эффективности
3,0	33%	Очень неэффективно
2,5	40%	Неэффективный
2,0	50%	Средний
1,5	67%	Эффективный
1,2	83%	Очень эффективный

DCiE и PUE Wars и Green Washing… чем PUE не является!

Возможно, вы слышали термины «PUE Wars» или «PUE Marketing». Компания Green Grid, автор как PUE, так и DCiE, не собиралась использовать какой-либо показатель для сравнения одного объекта с другим. К сожалению, это не помешало некоторым людям публиковать свои значения PUE в попытке продать свои объекты или стратегии проектирования. Хотя их усилия по повышению эффективности центров обработки данных следует приветствовать, этих показателей самих по себе недостаточно для определения эффективности центров обработки данных. Разговор должен включать продуктивность. Получаете ли вы максимальную отдачу от своих серверов и хранилища? Вы максимизируете вычислительную мощность? Удаление простаивающих серверов? Консолидация и виртуализация?

Многие в отрасли хотели бы иметь контрольный показатель для центров обработки данных, аналогичный корпоративному среднему расходу топлива (CAFE), принятому Конгрессом в 1970-х годах, который сравнивает количество миль на галлон (MPG) от одного автомобиля к другому. PUE в настоящее время не является такой метрикой. Быстрая иллюстрация продемонстрирует эту мысль:

В более ранних расчетах PUE и DCiE объект с общей мощностью 100 000 кВт и 80 000 кВт, предназначенными для ИТ-оборудования, имел PUE 1,25 и DCiE 0,8. Обычно это считается очень респектабельным эталоном. Но насколько значимо это измерение, если большая часть серверов просто простаивает или не очень продуктивна?

Сравнительный анализ PUE и DCiE с точки зрения неспециалистов:

Компаниям и организациям требуется ИТ-оборудование для предоставления своих продуктов и услуг, обработки транзакций, обеспечения безопасности, а также для ведения и развития своего бизнеса. Чем больше растет компания/организация, тем больше потребность в размещении их компьютерного оборудования в безопасной среде. ИТ-оборудование включает в себя компьютерные серверы, концентраторы, маршрутизаторы, коммутационные панели и другое сетевое оборудование. В зависимости от размера эта безопасная среда называется коммутационным шкафом, компьютерным залом, серверным помещением или центром обработки данных. В дополнение к энергии, необходимой для работы этого ИТ-оборудования, электроэнергия используется для освещения, безопасности, резервного питания и климат-контроля, чтобы поддерживать уровни температуры и влажности, которые минимизируют время простоя из-за проблем с нагревом. Сравнивая PUE или DCiE, вы сравниваете мощность, необходимую для критически важных для бизнеса ИТ, с мощностью, обеспечивающей работоспособность и защиту этого ИТ-оборудования.

Все ИТ-оборудование (и все, что работает на электричестве) выделяет тепло. В помещении, заполненном стойками с компьютерами и другим ИТ-оборудованием, значительная часть ваших затрат на электроэнергию приходится на специализированное оборудование для охлаждения и питания центра обработки данных, развернутое для поддержания работоспособности ваших серверов и другого ИТ-оборудования. Проблемы с перегревом в центрах обработки данных являются основной причиной простоев.

Центры обработки данных представляют собой большие сложные среды, в которых часто работают разные стратегические группы, управляющие ключевыми компонентами: одна группа занимается управлением объектами, а другая — ИТ-оборудованием, развернутым на объекте. В этих средах менеджеры объектов обычно определяют проблемы инфраструктуры, включая питание, охлаждение и воздушный поток, а ИТ-менеджеры определяют критически важные ИТ-системы, такие как серверы и сетевое оборудование.

Частота сравнительного анализа PUE / DCiE:
Чтобы иметь какое-либо истинное значение, PUE и DCiE также не являются эталонными тестами, которые можно проводить один раз или нечасто. Их следует измерять регулярно, если не в режиме реального времени, в разное время дня и недели. Чтобы подчеркнуть это значение, Green Grid вводит некоторые дополнительные идентификаторы, которые в сочетании с эталонным показателем PUE дадут вам гораздо лучшее представление о частоте и общей значимости результирующего показателя PUE или DCiE.

Вы не можете контролировать или управлять тем, что не измеряете
Наличие целостного понимания энергопотребления вашего компьютерного зала или центра обработки данных является ключевым первым шагом в способности определить соответствующие шаги, необходимые для повышения энергоэффективности. . Измерение следует использовать в качестве постоянного инструмента в общей стратегии вашего центра обработки данных. Измерение CFD на разных высотах в ряду стоек вместе с измерением давления воздуха под напольной плиткой может не только помочь вам убедиться, что вы получаете достаточно холодного воздуха на вход ваших серверов, но и поддерживать поток воздуха на рекомендованном уровне ASHRAE для для всего ИТ-оборудования (текущие рекомендации ASHRAE по воздуху на входе относятся к диапазону окружающей среды от 18°C ​​до 27°C (от 64,4°F до 80,6°F) и точке росы по влажности от 5,5°C до 15°C. Эти данные также могут помочь вам исключить горячий коридор / проблемы сдерживания холодных коридоров (утечка горячего воздуха в холодные коридоры и наоборот). При надлежащем измерении мощности всего ИТ-оборудования и инфраструктуры вашего центра обработки данных вы сможете определить свои PUE и DCiE. Поскольку PUE / DCiE являются отраслевыми стандартами , определение рейтинга энергоэффективности вашего центра обработки данных позволит вам сравнить эффективность вашего объекта с другими центрами обработки данных по всему миру, а также установить эталонный показатель, который вы сможете отслеживать, составлять отчеты и постоянно улучшать. Обеспечение энергоэффективности вашего центра обработки данных должно быть непрерывным процессом. После определения рейтинга эффективности вашего объекта вы внедряете передовые методы питания и охлаждения для повышения эффективности, а затем отслеживаете, как эти изменения улучшают ваш показатель PUE/DCIE. И по мере того, как вы добавляете дополнительные энергоэффективные ИТ-активы, процесс продолжает показывать, насколько меньше энергии потребляет ваше предприятие. Улучшения в ваших DCiE и PUE коррелируют с повышением эффективности, что, в свою очередь, демонстрирует измеримое сокращение счетов за электроэнергию вашей компании или организации.

Как рассчитать PUE и DCiE:

PUE и DCiE: что измерять

Понятия PUE и DCiE кажутся простыми. Тем не менее, запутанный лабиринт трансформаторов, PDU и охладителей делает измерения более чем простыми арифметическими действиями.

Расчет PUE или DCiE имеет большее значение, когда он становится повторяемым процессом, отслеживаемым во времени. Содержимое здесь предназначено для помощи профессионалам в области центров обработки данных при первом чтении, разработке протокола, который будет повторяться по мере продолжения усилий по повышению эффективности.

Шаг 1. Разработайте график тестирования

Частота измерения PUE/DCiE зависит от общей программы повышения эффективности. Если сбор данных автоматизирован с помощью программного обеспечения, должны быть возможны непрерывные измерения (час за часом, минута за минутой). Нагрузки могут колебаться в течение рабочего дня, и профессионалы могут найти ценность в сравнении PUE при пиковых нагрузках с измерениями в более медленные или холостые моменты дня.

Автор PUE и DCiE, The Green Grid дает следующие рекомендации по интервалам измерения:

• Программа базовой эффективности: Ежемесячно/еженедельно
• Программа средней эффективности: ежедневно
• Программа повышенной эффективности: непрерывная (час за часом)

Независимо от того, выполняются ли расчеты раз в месяц или раз в час, любое регулярное измерение является шагом в правильном направлении.

Шаг 2. Планируйте цели повышения эффективности

Ваш план повышения эффективности может быть базовым или подробным по вашему желанию. Например, выделенный центр обработки данных может получать поступающую электроэнергию прямо на счетчике, а ИТ-нагрузку — прямо с ИБП. Отсюда простое деление дает оценку эффективности.

Базовый расчет
Общая ИТ-нагрузка	94 кВт
Общая нагрузка объекта	200 кВт
ПУЭ	2.13
DCiE	47%

Но на общую нагрузку объекта влияет ряд компонентов. Инфраструктура охлаждения может потреблять 40% поступающей электроэнергии, как в примере ниже. По этой причине пользователь может захотеть специально измерить и отследить потребление на центральном заводе.

Детальный расчет
Общая ИТ-нагрузка	94 кВт
Инфраструктура охлаждения	80 кВт
Нагрузка энергосистемы	24 кВт
Осветительная нагрузка	2 кВт
Общая нагрузка объекта	200 кВт
ПУЭ	2. 13
DCiE	47%

Современные технологии позволяют проводить очень точные измерения. Система управления зданием может отслеживать общее количество потребляемой электроэнергии, нагрузки на охладители и нагрузки на освещение. Технология Cisco EnergyWise, новые продукты для питания стоек и мониторинг ответвленных цепей позволяют отслеживать энергопотребление на уровне устройств. Удаленные датчики и программные продукты могут контролировать кВт и кВтч отдельных CRAC и CRAH. В результате пользователи могут нацеливаться и улучшать проблемные области центра обработки данных.

Этот уровень детализации в конечном счете зависит от ваших целей, возможностей и бюджета. Независимо от того, насколько проста или сложна программа, наиболее важной целью является последовательность. Вы не можете улучшить или контролировать то, что не измеряете.

Шаг 3: Знание компонентов распределения электроэнергии

Распределение электроэнергии занимает центральное место в этих измерениях. Энергия проходит через различные компоненты, и на пути от служебного входа к ИТ-оборудованию возникают потери. Вот некоторые из ключевых компонентов питания:

Трансформатор
Электричество проходит через служебный вход и поступает в трансформатор, который питает все, что ниже по потоку: распределительное устройство, ИБП, освещение, CRAC/CRAH и, наконец, ИТ-оборудование. Поднятая сторона этого трансформатора представляет собой потенциальную точку для измерения общей мощности объекта.

Источник бесперебойного питания (ИБП)
После трансформатора, безобрывных переключателей, распределительного устройства. Это представляет собой потенциальную точку для измерения общей ИТ-нагрузки.

Блок распределения питания (PDU)
В отличие от стоечных блоков питания (от которых фактически питается ИТ-оборудование), эти напольные блоки распределяют питание через автоматические выключатели на шкафы и стойки, в которых размещается ИТ-оборудование. Это местоположение, если оно доступно, представляет собой более полную точку для измерения ИТ-нагрузки, поскольку оно включает электрические потери как в ИБП, так и в PDU.

Шаг 4: Определите общую мощность объекта

Трансформаторы
Трансформаторы по своей природе не обладают интеллектом, поэтому измерение будет необходимо. Сложные портативные устройства могут обеспечить моментальное считывание поступающего электричества.

Однако цель состоит в том, чтобы отслеживать результаты и улучшения с течением времени. Накладные счетчики, установленные на верхней стороне трансформатора, могут количественно оценить повышение эффективности за счет непрерывных измерений. Устройства, размещенные в электрических коробках рядом с трансформатором, имеют выводы, которые устанавливаются вокруг каждого проводника и обеспечивают подробные показания каждой электрической фазы.

Трансформаторы чрезвычайно важны для работы центра обработки данных, и некоторые пользователи, обеспокоенные сложностью установки или восприятием времени простоя, могут не решиться устанавливать такие счетчики. Тем не менее, грамотная и опытная инженерия может развеять эти опасения и позволить пользователю сэкономить на затратах на электроэнергию в течение всего срока службы его объекта.

Автоматический/статический переключатель ввода резерва (ATS / STS)
Несмотря на то, что измерение нагрузки на специализированном трансформаторе обеспечивает наиболее точную нагрузку объекта, существуют ситуации, когда измерение на этом этапе цепочки поставок невозможно. Выход АВР/СТС обеспечивает оптимальную точку учета мощности объектов. В среде, включающей резервный генератор, измерение мощности объекта на выходе АВР/СТС является предпочтительной точкой для сбора нагрузки всего объекта, так как все системы, необходимые для критически важных операций, питаются от этой точки.

Программное обеспечение для управления зданием
Пользователи могут уже использовать систему управления зданием, которая постоянно отслеживает энергопотребление. Если это так, общая мощность объекта может быть немного больше, чем несколько кликов, представляя значения через веб-интерфейс.

Шаг 5. Найдите общую ИТ-нагрузку

Измерение ИТ-нагрузки с помощью PDU
Выход PDU — еще одна точка измерения. Более новые PDU с читаемыми панелями или автоматическим мониторингом ответвленных цепей делают ИТ-нагрузку очень доступной. Как упоминалось ранее, PDU могут содержать несколько 42-контактных панелей, и без автоматизации установка счетчиков на каждом полюсе и управление полученными данными может оказаться затруднительной.

Имейте в виду, что каждое показание зависит от электрических потерь из-за неэффективности ИБП и PDU. При желании вы можете рассчитать потери, сравнив входные и выходные значения каждого устройства.

• Входная мощность ИБП (кВт) – Выходная мощность ИБП (кВт) = потери мощности ИБП (кВт)
• Входная мощность PDU (кВт) – Выходная мощность PDU (кВт) = Потери мощности PDU (кВт)

Измерение ИТ-нагрузки через ИБП
Выход ИБП является первым логическим местом для сбора ИТ-нагрузки. Более новые системы ИБП могут включать читаемые передние панели или использовать веб-интерфейсы, которые упрощают любую детективную работу и предоставляют средство для отслеживания тенденций данных с течением времени. Более старые системы ИБП без передних панелей или возможностей SNMP могут использовать те же токоизмерительные клещи, которые обсуждались в разделе о трансформаторах.

Шаг 6. Предпримите осмысленные действия

После завершения начального чтения определите курс действий. Рассмотрите возможность использования инструментов моделирования или измерения для анализа воздушного потока на этаже центра обработки данных. Просмотрите взаимосвязанные настройки инфраструктуры охлаждения, начиная с температуры охлажденной воды и заканчивая температурой на входе в сервер. Устраните простаивающие серверы и по возможности используйте технологии виртуализации. Затем запустите тест еще раз.

Если ИТ поддерживает бизнес, в первую очередь улучшение PUE/DCiE имеет убедительный аргумент для бизнеса. Меньше потребляемой энергии, меньше счет за электричество. Хорошо для окружающей среды. Хорошо для итоговой суммы.

Как PUE или DCiE могут помочь вам сократить эксплуатационные расходы в вашем центре обработки данных?

Значительная экономия энергии для эффективного центра обработки данных! После расчета текущего эталонного значения PUE/DCiE нажмите здесь, чтобы воспользоваться нашим интерактивным калькулятором экономии для центра обработки данных, чтобы выбрать различные цели эффективности и посмотреть, сколько ваша организация может сэкономить на затратах на электроэнергию за счет повышения эффективности.

Сколько ваша организация может сэкономить, используя более энергоэффективный центр обработки данных?
До 50 % счетов за электроэнергию центра обработки данных приходится на инфраструктуру (энергетическое и охлаждающее оборудование). Воспользуйтесь нашим интерактивным калькулятором эффективности центра обработки данных и узнайте, как снижение PUE приведет к значительной экономии энергии и затрат! 42U Калькулятор экономии эффективности центра обработки данных помогает ИТ-специалистам и руководителям высшего звена оценить краткосрочную и долгосрочную экономию, которая может быть достигнута за счет повышения энергоэффективности инфраструктуры их центра обработки данных. Экономия за счет эффективности является как финансовой (капитальные затраты (CAPEX), так и эксплуатационные расходы (OPEX), а также сокращением выбросов углерода (углерода, выделяемого электричеством, используемым для питания оборудования в их центрах обработки данных). Также важно учитывать, но за рамками этого калькулятора находятся существенная экономия капитальных затрат за счет сокращения активов и отложенного строительства центра обработки данных, а также экономия других парниковых газов, отличных от CO2. комната, серверная или коммутационная

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. Измерение энергии
3. Виртуализация
4. Использование сервера и автоматизированный мониторинг
5. Использование помещений

Являясь одним из ведущих поставщиков управления инфраструктурой центров 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 немногим 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.

Заменить неэффективное оборудование

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

Центрам обработки данных требуется достаточное охлаждение 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.