文｜李海晏

IDC數(shù)據(jù)機房節(jié)能減排的技術(shù)討論

文｜李海晏

近幾年，隨著IDC不斷的發(fā)展，具有非常強的服務(wù)器處理能力，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備的容量越來越大，同時也會消耗更多的電能，因此企業(yè)用電量也急劇上升。節(jié)能減排可以降低IDC機房運行成本，增強機房所屬企業(yè)在市場中的競爭力。為了企業(yè)用電成本降低并且實現(xiàn)節(jié)能減排，在保證設(shè)備安全運行的前提下，對IDC機房應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，并評估其效果對節(jié)能減排具有十分重要的意義。

引言：IDC的全名為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，它是以INTERNET網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，能夠通過為各種網(wǎng)站、企業(yè)、媒體等提供高質(zhì)量、大規(guī)模、安全可靠的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)，空間租用、批發(fā)寬帶、服務(wù)器托管等業(yè)務(wù)。IDC機房占有較小的用地面積，相應(yīng)設(shè)備能夠集中放置，有較大的發(fā)熱量。

一、分析IDC機房節(jié)能設(shè)想

（一）節(jié)能思路。當(dāng)今的IDC系統(tǒng)由于各種內(nèi)外部因素產(chǎn)生了許多的無法解決的問題，我們在進行IDC機房節(jié)能改造時，在原有的建筑基礎(chǔ)之上，通過分析IDC機房的特點，針對相應(yīng)問題進行改變各種耗能情況的方案制定，達到控制能量消耗的目的，這樣可以有效的達到相應(yīng)的經(jīng)濟效益，除此之外還可以增加能源利用率，實現(xiàn)雙贏的目的。

（二）選擇節(jié)能減排技術(shù)的原則。經(jīng)濟性原則：節(jié)能減排改造方案在目前的發(fā)展模式下存在著一定的經(jīng)濟優(yōu)勢，原則上投資回收期在改造項目以后的兩到三年之間。對于節(jié)能減排項目，每年通過省級公司及時對其節(jié)能效果的評估。

安全性原則：在進行機房建設(shè)工序哦中，為了保證能源的節(jié)約，還要有效的保證通信網(wǎng)可靠、安全、穩(wěn)定運行，除此之外，還要進行相應(yīng)的管理工作，只有確保經(jīng)營工作的正常進行，才能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的技能措施和技能技術(shù)被實施。

成熟性原則：選擇完善的節(jié)能技術(shù)，能夠有效的實現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能效果、使得投資得到有效的回報，對于將要選擇的施工技術(shù)，要在小范圍的地方展開實驗，在確定實驗結(jié)果的情況下，才可以在實際工程中進行大范圍實施。

二、探討IDC機房節(jié)能技術(shù)

（一）合理的機柜散熱方式及機房布局。IDC機房內(nèi)的發(fā)熱設(shè)備和散熱設(shè)備不是相互呼應(yīng)的，熱能量能夠通過機房內(nèi)的氣流進行排放。在機房布局時，要了解室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)，盡最大可能的實現(xiàn)大熱量情況下的設(shè)備均衡分布，機柜采用下送風(fēng)方式，發(fā)熱量大機柜需要單獨送風(fēng)等，提高機房的制冷效率，降低機房的能耗，同時應(yīng)將發(fā)熱量大的設(shè)備靠近空調(diào)的出風(fēng)口，保證此類機柜的冷量。

（二）應(yīng)該挑選適宜的供電設(shè)備及供電方案。近幾年來，為了有效提高總效率，我國選擇采用240伏高壓直流系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)，這樣一來，在電源系統(tǒng)負荷較低時，就會發(fā)現(xiàn)節(jié)能效果非常有效且明顯，而且提高了10%～20%的總效率。只是從經(jīng)濟角度來講的話，供電系統(tǒng)自身是有一定損耗的，冗余供電系統(tǒng)是不適合使用的，因為它只是單純的耗費能源，但是大部分的IDC機房還是會選擇運用冗余供電系統(tǒng)。目前，所具有的交流設(shè)備都是要進行2次交流轉(zhuǎn)直流的變換才能夠到達設(shè)備端，這多次的變幻，也使供電系統(tǒng)的能耗大大增高了?，F(xiàn)階段，IDC機房供電大部分都是運用UPS設(shè)備，UPS設(shè)備具有較大的損耗，較多諧波，非常容易造成供電系統(tǒng)的二次污染。

（三）挑選運用低耗能的設(shè)備。在對設(shè)備進行挑選時，高容量低能耗的設(shè)備就會代替原有的低容量高能耗設(shè)備，在IDC機房耗能中，占比重最大的就是設(shè)備用電?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在快速發(fā)展，設(shè)備的集成度逐漸變高，與幾年前相比，單位設(shè)備的性能以及容量均翻了兩番，但是其能耗卻不沒有很高的上升。在挑選設(shè)備時，結(jié)合數(shù)據(jù)中心等級標(biāo)準(zhǔn)按需購置、按需擴容原則，選用低能耗高性能高擴展性設(shè)備，就能夠?qū)C房能耗有效降低。

三、精確送風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

精確送風(fēng)技術(shù)是提出的比較早的一種IDC機房節(jié)能減排技術(shù)，精確送風(fēng)技術(shù)是實現(xiàn)精確制冷與自動溫控的關(guān)鍵。智能精確送風(fēng)主要是利用電腦智能化系統(tǒng)完成的，是精確送風(fēng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。機柜精確控制，則是通過對每個機柜后排風(fēng)溫度的動態(tài)監(jiān)測，并通過前端控制器對數(shù)據(jù)的分析，自動調(diào)控各通風(fēng)地板的送風(fēng)量，以實現(xiàn)精準(zhǔn)送風(fēng)的目的。

（一）智能化動態(tài)精確制冷技術(shù)的應(yīng)用。這種技術(shù)的主要原理是利用智能化的系統(tǒng)，檢測出不同設(shè)備所需降低的溫度，該技術(shù)可以監(jiān)測空調(diào)送風(fēng)以及回風(fēng)的溫度，IDC機房節(jié)能減排技術(shù)中關(guān)注度很高的一種是智能化動態(tài)精確制冷技術(shù)，能夠保證用最少的空調(diào)能耗達到最佳的設(shè)備降溫效果，達到有效解決設(shè)備局部溫度過熱的目的。智能化動態(tài)精確制冷技術(shù)的優(yōu)點還體現(xiàn)在

（二）自動溫控技術(shù)的應(yīng)用。通常在IDC機房資金充足的狀態(tài)下，能夠設(shè)置溫度傳感器在設(shè)備上，應(yīng)該安裝溫度控制系統(tǒng)一些相關(guān)程序，在控制電腦上安裝溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)程序，作為IDC機房節(jié)能減排技術(shù)中十分重要的一種就是運用自動溫控技術(shù)，這個技術(shù)的主要工作原理就是機房設(shè)備上安裝溫度傳感器，與制冷設(shè)備進行關(guān)聯(lián)，有效的對IDC機房散熱過程進行調(diào)控。溫度控制系統(tǒng)收到了設(shè)備的實時溫度進行傳送，這些數(shù)據(jù)主要由電腦的溫度控制系統(tǒng)，決策做出溫度調(diào)節(jié)，有效的節(jié)省能耗。

1. IDC機房設(shè)備科學(xué)排列布局技術(shù)的應(yīng)用

機房的散熱效果在一定程度上會受到IDC機房設(shè)備的布局以及排列的影響。為了使IDC機房運行成本得到有效降低，應(yīng)該依據(jù)合理科學(xué)的辦法對它們進行排列，對IDC機房內(nèi)設(shè)備以及元件的布局進行詳細的設(shè)計，這樣還能夠使其他IDC機房節(jié)能減排技術(shù)的施行效果得到增強。機房的使用性能會受到設(shè)備擺放的影響，擺放位置不對，就會致使空調(diào)能耗大大增加，設(shè)備兩側(cè)出現(xiàn)溫度差的情況，那么它的后果也是很嚴(yán)重的，例如設(shè)備局部溫度過高、燒毀機器等。

2. IDC機房供電設(shè)備和應(yīng)用供電方案優(yōu)化措施

如果想要讓IDC機房的日常運行得到維持，那么電能就是其最必不可少的能源。在IDC機房內(nèi)里有許許多多的機器，供電設(shè)備與其方案優(yōu)化的措施是使節(jié)能減排得到實現(xiàn)的最為直接以及基礎(chǔ)的途方式，IDC機房的作用即為能夠使得原來存在的供電系統(tǒng)代替高壓直流系統(tǒng)，且日常維護保養(yǎng)工作要認真的完成。優(yōu)化機房供電體系是實機房節(jié)能減排的目的達到的有效方法。如此在進行工作的時候中若是供電系統(tǒng)有問題出現(xiàn)就能夠改進的非常及時了。

3. 有效的運用新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)

實際上，新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)就是先進行用冷氣機降低室外空氣溫度的工作，經(jīng)過過濾會有清潔冷空氣形成，運至機房之后，交換其中的干熱空氣。這個時候通再利用或者是自然排風(fēng)或者是機械排風(fēng)排出把熱濕的空氣排，擁有免費冷源的時候還能夠使機房里的空氣得到有效的改善。

（1）智能化動態(tài)精確制冷技術(shù)的評估：在極大的程度上使日常的IDC機房的運行中能耗得到了降低，智能化動態(tài)精確制冷技術(shù)是將來IDC機房節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展的主要方向。

（2）自動溫控技術(shù)的評估：就目前來講，自動溫控技術(shù)所需的前期投入是更多的，而另一方面，自動溫控技術(shù)是不要求員工所具備的專業(yè)技術(shù)知識的高低的，員工了解的更為容易。

（三）IDC評估機房的供電方案優(yōu)化技術(shù)自己供電設(shè)備。此類技術(shù)的一大優(yōu)勢即為能夠根治能耗控制的問題，使用電量得到有效的節(jié)約。而其不好的一面則為有著很大的工作量，且周期很長，在對其進行實行的時候有風(fēng)險性存在。IDC機房最為基礎(chǔ)的供電方案優(yōu)化技術(shù)以及優(yōu)化設(shè)備即為機房節(jié)能減排技術(shù)。所以，機房不斷發(fā)展得同一時間也要進行調(diào)整與維護。

（四）新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的評估。新風(fēng)技術(shù)中最明顯的特殊性就是風(fēng)源是室外自然風(fēng)，空氣降溫的能耗得到了行之有效的降低。但此類技術(shù)在季節(jié)以及地域不同的情況下，所受的影響也很大，不建議在長期的工程里使用。

四、做好機房熱管理，將制冷能耗降低

制冷耗電在機房耗電中屬于耗電較為嚴(yán)重的一項。對于制冷效率產(chǎn)生影響的原因有許多，也應(yīng)該多方面入手來降低制冷能耗。最為重要的一件事就是要將機房熱管理做好。制冷系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵就是機房內(nèi)部氣流走向是否科學(xué)，為了優(yōu)化氣流走向，可以注意以下幾點。

（一）運用下送風(fēng)、上回風(fēng)方式。這種方式是目前業(yè)界公認的效率較高的送、回風(fēng)方式，在進行下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式時，回風(fēng)的熱風(fēng)由于比重較輕，就會上升，但卻不會混合至送風(fēng)的冷風(fēng)，是互不干擾的狀態(tài)。為了方便控制熱量，可以用“面對面、背靠背”方式代替機柜擺放方式，然后，機房內(nèi)就會自然地產(chǎn)生冷、熱風(fēng)通道，而且有間隔，這樣，熱量都會局限在熱風(fēng)通道內(nèi)，方便進行控制。

（二）仔細規(guī)劃一下機架內(nèi)部的氣流走向。首先，避免發(fā)生氣流受阻的情況。應(yīng)該留出一個通道在機架中，來方便冷風(fēng)自由上升，避免出現(xiàn)設(shè)備將下送的冷風(fēng)完全阻擋的情況。其次，避免出現(xiàn)氣流紊亂的情況。比如，若是有大片空位存在于機架中的話，就非常易發(fā)生冷熱風(fēng)混合的情況。此時，應(yīng)該將熱風(fēng)回流阻止，可以在空位放置機架擋板（盲板）。

（三）嚴(yán)格限電，杜絕“熱點”。應(yīng)該將使用的機架電流的額定值進行限定，從根本上，將出現(xiàn)高密度機架的幾率清除?，F(xiàn)階段，IT產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，那么就一定會出現(xiàn)這些高密度機架，如果只是單純想將顧客擋在門外，就要順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，制定相應(yīng)的對策。

（四）布線整齊。最好的辦法就是選擇上走線的方式實施下送風(fēng)方式。若是一定要選擇在架空的地板下進行鋪線設(shè)計，要將相應(yīng)線路進行全面整理、劃分，防止對出風(fēng)口進行阻擋。除此之外，在機房熱管理中，也應(yīng)該著重注意“局部熱點”問題。當(dāng)前服務(wù)器在不斷的向小型化、高效化、密集化方向進步發(fā)展，就會有熱密度非常高的機架出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，而在機房內(nèi)，這些高密度機架就能夠形成局部熱點，這樣很可能會影響到制冷效率，一旦發(fā)生問題也會十分棘手。

（五）在機房內(nèi)，應(yīng)該為高熱密度劃出一片子區(qū)域。以隔離高熱密度機架，這樣，就可以避免周圍的低密度機架受到高熱密度機架的影響。在封閉的小范圍內(nèi)，實施針對性制冷，這樣的效率高于全范圍的制冷效率。

（六）運用內(nèi)嵌式的制冷裝置。也就是在機架即直接裝置制冷裝置，能夠?qū)Α盁狳c”進行更精準(zhǔn)的制冷。

（七）合理布局，應(yīng)對“熱點”。當(dāng)機房內(nèi)有少量高熱密度機架，應(yīng)該令其在整個機房內(nèi)平均分布，分散開來，不能聚集在一起，會影響工作。

五、結(jié)語

未來我國工業(yè)發(fā)展的趨勢就是節(jié)約資源、減少排放，在當(dāng)今信息化社會中，IDC機房是一個非常重要且不可缺少的角色。針對IDC機房的特點，與IDC機房的實際情況相結(jié)合，運用多種節(jié)能技術(shù)，并不斷發(fā)展新技術(shù)，選擇耗能較低的設(shè)備、機房布局要合理等才能夠真正實現(xiàn)IDC機房節(jié)能減排。伴隨IDC機房業(yè)務(wù)的不斷迅速發(fā)展，應(yīng)該加快研究開發(fā)新的節(jié)能減排技術(shù)，運用安全高效的節(jié)能減排技術(shù)，一步步將IDC機房節(jié)能減排的整體水平提高，讓其變得更加節(jié)能，最后把在實際中更好的應(yīng)用IDC機房，更加安全高效、節(jié)能減排的目標(biāo)實現(xiàn)。

作者單位：公誠管理咨詢有限公司