数据中心未来负载的估算方法

        数据中心的负载不是一成不变的。在建成后的数据中心生命周期内，IT设备几乎一直处于一种不断变化的状态。

        IT更新至少每3年一次循环，到时候会添加新的、功能更强大或效率更高的设备，或者替换初始规划列表上的设备。

        想要更合理的规划数据中心，尽可能节省电力设施方面的损耗，应该让 IT 组织对将来变化和升级的范围和时间做出切实的评估，这样可以正确规划最初确定的功率需求。对于电源和配电系统的“下游”元件，可以根据目前和未来的负载情况进行扩展或调整（请登陆http://www.apcc.com/参阅APC第37号白皮书“避免数据中心和网络机房基础设施因过度规划造成的资金浪费”）。

        用户必须充分估算为 NCPI 组件供电的电力线路的容量以承担已知初始负载和未来负载，或者可以在不造成停机这一严重影响IT 客户的期望可用性的前提下增加功率容量。在估算出未来负载量后，将其加到上面算出的基本负载信息上，这样就可以得到以 KW 表示的电源关键负载量。

        UPS负载

        假设需求评估中的可用性确定工作得出需要 UPS 电源的结论，那么总负载功率必须考虑 UPS 系统的效率损耗因数以及电池充电所需的额外功率。

        UPS 效率随产品型号不同而异，而且受 UPS 负载的影响很大。UPS 很少能够达到其广告中所宣称的效率。实际上，典型安装中的 UPS 效率约为 88%，该值相当准确。

        电池充电也需要消耗大量电力，但不会连续消耗。在电池已充满电的正常操作状态下，可忽略电池充电负载。 但是，当电池已部分或完全放电后，电池充电功率可占额定 UPS 负载的 20%。尽管这样的负载极少出现，但 在估算发电机和线路入口容量时必须包含该负载。

        照明设施负载

        照明设施负载包括建筑物数据中心部分的全部照明设施，是数据中心地板面积的函数。此类型负载有一个很好的经验公式，每平方英尺 2 瓦或者每平方米 21.5 瓦。
 
        制冷负载

        有关数据中心环境中热负载的详细论述，请登陆http://www.apcc.com/参阅 APC 第 25 号白皮书“计算数据中心的总制冷量”。使用该白皮书提供的表格可以计算要冷却 IT 设备所产生热量必需的制冷量。设计者还可以使用该表格创建支持已规划关键负载所需的制冷量。

        估算电源系统的容量

        上述方法中，我们已经确定了两个重要数字，它们可用来估算为数据中心环境供电的电力系统容量：总关键负载和总制冷负载。 一般而言，电源供给必须足以支持这两个负载之和，另外加上数据中心的相关照明设施负载。

图1  典型100 kW关键负载的额定与稳态电力线路功率。
     电力线路额定值几乎是稳定状态关键负载值的4倍

        数据中心内负载的稳态功耗决定了用于计算电力成本的功耗。但是，为数据中心供电的电力线路和发电机电源不能按稳定状态值估算。这些电源必须按负载峰值功耗估算，再加上标准或工程惯例所规定的降额系数或裕度。实际上，这会导致电力线路和发电机的设计容量大大高于期望值，详情介绍，请登陆http://www.apcc.com/下载完整版APC 第三号白皮书“计算数据中心的总功率需求”。

        最终电源容量计算

        按照上述过程以千瓦为单位估算出总电源容量后，就可以进行两项关键计算：首先是估算为数据中心供电所需 的电力线路的容量，其次是估算为达到预期可用性所需的所有备用发电机的容量。

        确定电力线路的容量

        电力线路可按照以下方式计算：

        1.以千瓦为单位获得所需的总电力容量，并乘以 125% 以满足美国国家电气标准和类似规范组织的要求。

        2.确定供电公司提供的线路入口三相交流电电压。通常在美国是480伏交流电，在世界上其他大部分 国家/地区是230伏交流电。

        3.使用下面的公式确定为数据中心供电的电力线路容量，以安培为单位：

        电流（安培）=（功率 (kW) x1000）/（电压（伏特）x 1.73） 这为数据中心提供了支持关键负载、制冷和建筑功能所需的电力线路容量。图 1 通过比较额定（峰值）功率和稳定状态功率的电力线路需求，强调了这二者间的重要区别。必须注意，这仅仅是估计值，而最终线路容量的确定在很大程度上取决于准确的现场详细信息。强烈建议您聘请有资质的专业咨询工程师核实初始估算数据并设计最终数据中心电力供给。您也可以登陆http://www.apcc.com/下载完整版APC 第三号白皮书参阅数据中心需求估算数据表，了解更多评估方法。