王偉臣

（滬智機電工程（上海）有限公司 上海 200052）

0 引言

作為我國發(fā)展的長期目標，節(jié)約資源，節(jié)能減排建設資源友好型社會，已經在我國各行業(yè)中開始實行。而在數(shù)據(jù)中心機房使用中，能源消耗上占據(jù)著十分大的地位，所以做好節(jié)能減排，可以用有效的實現(xiàn)資源的節(jié)約。所以為了滿足當前節(jié)能減排，提高資源利用率的效果，有效的應用節(jié)能技術以及具有節(jié)能效果的設備是十分重要的措施，可以有效地降低數(shù)據(jù)中心機房的能耗，最大程度的提高資源的利用率效。

1 數(shù)據(jù)中心機房能耗情況

1.1 評估能耗指標

在對于數(shù)據(jù)中心機房的能耗進行評估的時候，一般會選擇使用電能利用率。而電能利用率為機房與IT設備的總用電量之比[1]。

電能利用率對于中心機房供電系統(tǒng)、空調以及散熱系統(tǒng)以及IT設備各系統(tǒng)的能量消耗進行了相應的考慮。而其基準值為2，而當數(shù)值越接近1的時候，能效水平會越好。根據(jù)國內外的一些知名數(shù)據(jù)中心可知，電能利用率值一般是在1.5～1.7的范圍之中。

1.2 數(shù)據(jù)中心機房能耗的組成

作為對于運營核心數(shù)據(jù)以及關鍵業(yè)務進行承載的數(shù)據(jù)監(jiān)控中心機房，新的業(yè)務不斷的出現(xiàn)，所需要進行處理以及存儲的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何式的增長，需要有更多的系統(tǒng)設施來進行支撐。所以在數(shù)據(jù)中心機房中會配備數(shù)據(jù)處理器、IT設備以及供電系統(tǒng)等設備，也是數(shù)據(jù)中心機房主要的能耗組成[2]。

2 改善我國數(shù)據(jù)中心機房中節(jié)能減排的優(yōu)化措施

2.1 數(shù)據(jù)中心機房的地址選擇

數(shù)據(jù)中心機房能否實現(xiàn)節(jié)能、綠色無污染，地址的選擇至關重要，滿足綠色安全要求的地址需要具備三個條件：首先，機房以建在大樓的2層和第3層最佳；其次最大限度的避免建在用水樓層下層；最后選在背陰面，避免因陽光輻射產生熱量。

2.2 IT設備系統(tǒng)

2.2.1 選擇“節(jié)能”的產品

為保障IT設備的安全，可以進行穩(wěn)定的運行的基礎上，需要選擇使用更加節(jié)能的CPU，以及更為優(yōu)化的供電技術，以此來獲得更佳的節(jié)能以及降耗的效果。

（1）提高IT設備的能效比.。所謂的IT設備能效比，就是指IT設備每一秒進行數(shù)據(jù)處理的流量，和IT設備的功耗的比。而IT設備的能效比較高，則代表著IT設備每一次消耗1W的功耗，所可以進行處理、儲存以及交換的數(shù)據(jù)量更多[3]。

（2）提高IT設備對于工作溫度以及適度的適應范圍。IT設備對工作環(huán)境的溫度以及濕度都會有比較高的要求，所以如果選擇的IT設備對于溫度以及環(huán)境都比較敏感的情況下，便會需要耗費較大的人力以及物力，對于制冷系統(tǒng)進行維護。據(jù)不完全統(tǒng)計，在運行的狀況條件不變的情況下，一旦空調溫度升高1℃的時候，運行的效率便會提高3%，見表1。

2.2.2 提高IT設備系統(tǒng)的運行效率

高性能的IT設備以及IT系統(tǒng)，不僅會有比較大的功能，以及運行效率會有所提高以外，還會將數(shù)據(jù)中心機房所需要配套的UPS以及制冷系統(tǒng)的容量以及功耗進行大幅度的降低，從而滿足節(jié)能以及節(jié)省數(shù)據(jù)中心機房面積的效果[4]。

表1 主要設備240V直流系統(tǒng)適用性

2.3 制冷系統(tǒng)

2.3.1 機房空調系統(tǒng)節(jié)能措施分析

（1）空調系統(tǒng)長時間處于非滿負荷運行狀態(tài)，這是由于IT設備對室內溫度具有嚴格要求，空調系統(tǒng)的設計，安全余量會比較大。而空調系統(tǒng)的制冷量是按照最不利環(huán)境下溫度運算得出的，在秋冬季時，室外溫度下降，使制冷的負荷降低。

（2）使冷卻效率出現(xiàn)低下的主要原因，便是氣流出現(xiàn)混亂。根據(jù)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)顯示，由于旁路、回流、冷熱空氣分層而導致冷量損失達到了60%之多。

圖1 空調氣流組織

2.3.2 機房空調節(jié)能措施

第一，關于明朝政府開關互市的歷史記憶和真實記錄。敘事開篇關于明朝在東北設清原馬市、撫順關馬市，馬市每個月定期開放兩次，以及朝廷征收邊關納稅等內容的講述，是對當時明朝政府開關互市的最生動記錄和描述。

（1）選擇使用制冷機群系統(tǒng)，解決制冷主機與輔助設施的運行臺數(shù)隨季節(jié)與負荷變化而變化的問題。

（2）使用分離式熱管排熱技術，可以較好的對于自然冷源進行利用。而通過使用該技術，可以使我國絕大部分地區(qū)全年大約50%的時間使用自然冷源[5]。

（3）適當?shù)膶⒖照{溫度進行提高，可以將空調的制冷能力得到有效的提高。

（4）選擇將冷熱同道就信息劃分，從而可以將單位機柜的功率密度進行提高。

2.4 選擇節(jié)能型UPS電源

2.4.1 選擇使用高頻機UPS設備

在整體的輸出效率上，相對于工頻機，使用高頻機UPS設備會有將近5%的提高。而整機的效率甚至可以達到90%之上。所以選擇使用高頻機UPS設備，可以更有效的對于電源進行利用。

2.4.2 選擇標準化、模塊化、以及可擴展的UPS設備

通常會選擇大型UPS設備來來擴展和備份系統(tǒng)，使之更合理，在初期的時候負載量會比30%更低，從而導致UPS的利用率較低，所以會使電能出現(xiàn)浪費。而如果使用模塊化的UPS，其具有可擴容以及平均修復時間較短的優(yōu)勢，可以有效地達到節(jié)能降耗的目的。

2.4.3 選擇無變壓器的USP設備

2.4.4 選擇220V的電力

機房的IT設備選用220V電力最佳。處理器每消耗1W電力，而實際耗去的電力超過1.5W，主要是因為電力輸送和轉換的原因，電力從機房送至各IT設備的組件的過程會經過多次電力轉換，轉換過程就會導致電力消耗。

2.5 空間節(jié)能措施

2.5.1 按時清理機房

由于機房長時間不間斷的使用，會有大量塵埃堆積在靜電地板底層，假如未加以立刻清理，則有可能被風吹入IT設備內部，導致其發(fā)生故障，比如，灰塵會使IT設備的風扇轉動速度變慢，使其耗能大幅增加等。所以需要對機房按時加以清理，確保干凈整潔，這樣不僅美觀，也能間接的起到節(jié)約電能的作用。

2.5.2 按時檢查機房各系統(tǒng)的負荷量

由于機房設備規(guī)模的持續(xù)擴大，假如未在第一時間添加適量的供配電與制冷設備，如果制冷與供電容量達到警戒線，將使機房整體效率受到影響。所以一定要確保機房內IT設備用電量和散熱量處于系統(tǒng)的可控區(qū)間內，避免因負荷過大發(fā)生意外事故。

2.5.3 利用擋板隔離閑置機柜

為了使IT設備不會出現(xiàn)局部過熱的情況，越來越多的機房在布局時，對機柜的布局特意留出一定的空間，以此促進機柜散熱。故而，假如有閑置機柜，最好使用擋板加以隔離。

2.5.4 清除多出的纜線

假如機柜內網線、光纖線和電源線非常多且分配凌亂無序，則會使制冷氣流受到阻滯，對設備散熱極為不利。所以要對多出纜線加以及時的清除，剪成最佳長度再排布于機柜兩邊，這樣就能有規(guī)避這一問題。

3 結論

當前我國數(shù)據(jù)中心機房進行節(jié)能減排依舊處在早期的發(fā)展階段，節(jié)能工作相應的法律法規(guī)雖然在不斷的出臺，但是依舊沒有完善的規(guī)章制度。所以在進行數(shù)據(jù)中心機房使用的過程中有效的使用節(jié)能設備，應該選擇先進的節(jié)能技術方案，選擇合理有效的設計方案，根據(jù)我國目前的數(shù)據(jù)中心機房要求以及節(jié)能的標準進行設計，滿足基本的需求基礎上，為能夠進一步的做到節(jié)能降耗。除此之外，在進行數(shù)據(jù)中心機房使用的過程中，要在保障經濟適用原則的基礎上，滿足綠色節(jié)能的要求，采取現(xiàn)代化的技術手段，最大程度的發(fā)揮節(jié)能效果，實現(xiàn)節(jié)能減排效果。