文｜李海晏

IDC數據機房節(jié)能減排的技術討論

文｜李海晏

近幾年，隨著IDC不斷的發(fā)展，具有非常強的服務器處理能力，網絡設備和存儲設備的容量越來越大，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節(jié)能減排，在保證設備安全運行的前提下，對IDC機房應用節(jié)能減排技術，并評估其效果對節(jié)能減排具有十分重要的意義。

引言：IDC的全名為互聯網數據中心，它是以INTERNET網絡為基礎，能夠通過為各種網站、企業(yè)、媒體等提供高質量、大規(guī)模、安全可靠的專業(yè)化網絡，空間租用、批發(fā)寬帶、服務器托管等業(yè)務。IDC機房占有較小的用地面積，相應設備能夠集中放置，有較大的發(fā)熱量。

一、分析IDC機房節(jié)能設想

（一）節(jié)能思路。當今的IDC系統(tǒng)由于各種內外部因素產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，在原有的建筑基礎之上，通過分析IDC機房的特點，針對相應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的經濟效益，除此之外還可以增加能源利用率，實現雙贏的目的。

（二）選擇節(jié)能減排技術的原則。經濟性原則：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：在進行機房建設工序哦中，為了保證能源的節(jié)約，還要有效的保證通信網可靠、安全、穩(wěn)定運行，除此之外，還要進行相應的管理工作，只有確保經營工作的正常進行，才能夠實現相應的技能措施和技能技術被實施。

成熟性原則：選擇完善的節(jié)能技術，能夠有效的實現預期的節(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，要在小范圍的地方展開實驗，在確定實驗結果的情況下，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

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

（二）應該挑選適宜的供電設備及供電方案。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，所具有的交流設備都是要進行2次交流轉直流的變換才能夠到達設備端，這多次的變幻，也使供電系統(tǒng)的能耗大大增高了?，F階段，IDC機房供電大部分都是運用UPS設備，UPS設備具有較大的損耗，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備。在對設備進行挑選時，高容量低能耗的設備就會代替原有的低容量高能耗設備，在IDC機房耗能中，占比重最大的就是設備用電?，F代科學技術在快速發(fā)展，設備的集成度逐漸變高，與幾年前相比，單位設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。在挑選設備時，結合數據中心等級標準按需購置、按需擴容原則，選用低能耗高性能高擴展性設備，就能夠將機房能耗有效降低。

三、精確送風技術的應用

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

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

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

1. IDC機房設備科學排列布局技術的應用

機房的散熱效果在一定程度上會受到IDC機房設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，應該依據合理科學的辦法對它們進行排列，對IDC機房內設備以及元件的布局進行詳細的設計，這樣還能夠使其他IDC機房節(jié)能減排技術的施行效果得到增強。機房的使用性能會受到設備擺放的影響，擺放位置不對，就會致使空調能耗大大增加，設備兩側出現溫度差的情況，那么它的后果也是很嚴重的，例如設備局部溫度過高、燒毀機器等。

2. IDC機房供電設備和應用供電方案優(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機房內里有許許多多的機器，供電設備與其方案優(yōu)化的措施是使節(jié)能減排得到實現的最為直接以及基礎的途方式，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)有問題出現就能夠改進的非常及時了。

3. 有效的運用新風系統(tǒng)技術

實際上，新風系統(tǒng)技術就是先進行用冷氣機降低室外空氣溫度的工作，經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或者是機械排風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)精確制冷技術是將來IDC機房節(jié)能減排技術發(fā)展的主要方向。

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

（三）IDC評估機房的供電方案優(yōu)化技術自己供電設備。此類技術的一大優(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險性存在。IDC機房最為基礎的供電方案優(yōu)化技術以及優(yōu)化設備即為機房節(jié)能減排技術。所以，機房不斷發(fā)展得同一時間也要進行調整與維護。

（四）新風系統(tǒng)技術的評估。新風技術中最明顯的特殊性就是風源是室外自然風，空氣降溫的能耗得到了行之有效的降低。但此類技術在季節(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重的一項。對于制冷效率產生影響的原因有許多，也應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)有效運轉的關鍵就是機房內部氣流走向是否科學，為了優(yōu)化氣流走向，可以注意以下幾點。

（一）運用下送風、上回風方式。這種方式是目前業(yè)界公認的效率較高的送、回風方式，在進行下送風、上回風的方式時，回風的熱風由于比重較輕，就會上升，但卻不會混合至送風的冷風，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，機房內就會自然地產生冷、熱風通道，而且有間隔，這樣，熱量都會局限在熱風通道內，方便進行控制。

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

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

（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方式。若是一定要選擇在架空的地板下進行鋪線設計，要將相應線路進行全面整理、劃分，防止對出風口進行阻擋。除此之外，在機房熱管理中，也應該著重注意“局部熱點”問題。當前服務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在數據中心內，而在機房內，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，應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，實施針對性制冷，這樣的效率高于全范圍的制冷效率。

（六）運用內嵌式的制冷裝置。也就是在機架即直接裝置制冷裝置，能夠對“熱點”進行更精準的制冷。

（七）合理布局，應對“熱點”。當機房內有少量高熱密度機架，應該令其在整個機房內平均分布，分散開來，不能聚集在一起，會影響工作。

五、結語

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合，運用多種節(jié)能技術，并不斷發(fā)展新技術，選擇耗能較低的設備、機房布局要合理等才能夠真正實現IDC機房節(jié)能減排。伴隨IDC機房業(yè)務的不斷迅速發(fā)展，應該加快研究開發(fā)新的節(jié)能減排技術，運用安全高效的節(jié)能減排技術，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用IDC機房，更加安全高效、節(jié)能減排的目標實現。

作者單位：公誠管理咨詢有限公司