中小型數(shù)據(jù)中心機房降低能耗的措施探討

余靜

摘 要 當今社會已經(jīng)跨入了信息化時代，人們對于數(shù)據(jù)的需求越來越迫切，不論是政府、企事業(yè)單位、公司以及各類組織都離不開信息系統(tǒng)的支持，而所有信息系統(tǒng)的核心就是數(shù)據(jù)機房，各種中小型機房機房是整個信息系統(tǒng)的心臟和命脈所在。一個合理部署和良好維護的機房，決定了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效運轉(zhuǎn)。如何加強中小型數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)與維護日益被關(guān)注。如何讓企業(yè)正常進行運轉(zhuǎn)的同時也降低一些能耗成了一些企業(yè)思考的問題，現(xiàn)在我們就來分析一下這個中小型數(shù)據(jù)中心的能耗問題以及如何才能降低其能耗的措施。

【關(guān)鍵詞】中小型 數(shù)據(jù)中心 機房 能耗 降低措施 意義

1 中小型數(shù)據(jù)中心機房節(jié)能的意義

1.1 能夠有效降低數(shù)據(jù)中心機房運行成本

在進行數(shù)據(jù)中心的機房運行成本核算中發(fā)現(xiàn)很大的一部分成本源于通風制冷等設(shè)備的運行，可以這樣說鑒于數(shù)據(jù)中心的機房設(shè)備對于溫度有著敏感的要求，造成通風制冷設(shè)備需要投入很大的成本，然而在過去的數(shù)據(jù)中心機房里面通風制冷的模式設(shè)置較為粗放，很少進行制冷的專業(yè)和精細化管理，缺乏針對性與精準性，這樣就造成了為實現(xiàn)良好的制冷效果，引起大量的無功消耗，造成電力等能源出現(xiàn)浪費的現(xiàn)象，從而造成局部的溫度過高，這些問題都會引起數(shù)據(jù)中心機房的運行及維護成本的不斷上升，白白浪費一部分資金。如果引進新型的節(jié)能技術(shù)，對整個機房進行必要的精確制冷，測控后定點送風，不但可以大幅提高通風和制冷的有效性，還可以不斷降低無功的能耗。

1.2 能夠保障數(shù)據(jù)中心機房設(shè)備的運行效率

在中小型數(shù)據(jù)中心的機房內(nèi)部，需要這些設(shè)備，比如說服務(wù)器和交換機以及有時候會出現(xiàn)存儲的設(shè)備等，這些設(shè)備對于溫度都較為敏感，當出現(xiàn)運行的溫度過高的時候，一些設(shè)備的性能就會下降，這樣會大大影響運行的效率，而且如果局部的過熱問題無法很快地如得到解決，還會出現(xiàn)一些設(shè)備的故障或者是損壞的問題，這樣就會影響設(shè)備的使用壽命了。這些情況下運用一些節(jié)能的技術(shù)后，通過精心設(shè)置的精準通風制冷及氣流組織等的控制，能夠很好地實現(xiàn)溫度控制，從而解決過熱等問題，保障整個中小型數(shù)據(jù)中心機房設(shè)備可以運行良好。

2 中小型數(shù)據(jù)中心機房降低能耗的措施

2.1 設(shè)置空調(diào)溫度偏高

對于空調(diào)當前的運行情況來判斷，如果空調(diào)設(shè)備的溫度需要提升一個攝氏度，那么其運行的效率就必須提升大概3%的程度，這樣做可以大大提高節(jié)能的效率，換句話說就是如果我們平時在機房內(nèi)，把空調(diào)的溫度稍微設(shè)置的偏高一些，這樣就可以達到降低能耗的效果。

2.2 設(shè)置冷通道

根據(jù)冷通道的送風位置不同，可分為內(nèi)冷通道和外冷通道兩種。內(nèi)冷池是將一排機柜密封為前有冷風通道、后有散熱孔的空氣循環(huán)結(jié)構(gòu)，冷通道設(shè)置在機柜內(nèi)部，空調(diào)通過特定管道將冷氣送入冷池，以確保冷氣被機柜中設(shè)備所利用。內(nèi)冷池根據(jù)空調(diào)設(shè)備不同，還可以分為模塊式空調(diào)直接送風方式和外部空調(diào)專用通道送風方式兩種。外冷池是在兩組機柜間建立密封制冷空間，利用兩組機柜間的空調(diào)下送風，使兩組機柜之間構(gòu)成冷通道，確保冷風必須穿過這兩組機柜并為設(shè)備散熱后實現(xiàn)回風，從而提高機房制冷效率與恒溫效果。

2.3 選擇合適的氣流組織方式

優(yōu)化機房氣流組織，也是數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的一個重要方面。需要結(jié)合數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境的搭建，慎重考慮空調(diào)冷卻系統(tǒng)的排風方式。有效的排風方式能加速數(shù)據(jù)中心環(huán)境內(nèi)氣體流通、加速散熱過程，同時能避免局部過熱的現(xiàn)象。通常，可以選擇上送風和下送風兩種方式。前者冷風將機房機柜上方的熱量攜帶走，送至室內(nèi)下部，實現(xiàn)散熱制冷的效果；后者的主要方法是合理抬升地板高度至一理想位置，在地板下構(gòu)造架空區(qū)域，空調(diào)冷風通過架空層送往機房內(nèi)部，并最終通過機房頂部空間散發(fā)熱量，實現(xiàn)循環(huán)制冷的效果。回送冷風的方式可以結(jié)合數(shù)據(jù)中心實際施工情況選擇開放式或者管道式以及相互間融合的方法，從而達到節(jié)能的目的。當精密空調(diào)采用下送上回氣流組織方式時，地板下為一個送風靜壓箱，地板下盡量采用較低的走線橋架，走線槽最好是漏空的，且走線槽方向與空調(diào)送風方向盡量保持水平，避免交叉影響送風效果。另外，如客觀條件允許，還推薦采用上走線布線方式，強弱電管線全部從頂部走線，地板下無任何管線來阻礙空調(diào)送風，此種氣流組織能提高空調(diào)制冷系統(tǒng)的效率。

2.4 UPS的利用

UPS是進行交流供電環(huán)節(jié)里面一共比較重要的環(huán)節(jié)，提高整個機房的運行能效，也是減少數(shù)據(jù)中心不必要能耗的一種方法。在UPS工作時，整流器、逆變器存在著一定的功率損耗。在沒有進行UPS系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計時，供電系統(tǒng)自身的耗電會占到15%以上，而這些損耗都是沒有必要的。可采用模塊化UPS系統(tǒng)來進行節(jié)能，與傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)相比，模塊化UPS系統(tǒng)采用高頻技術(shù)、提高功率密度、縮小了UPS模塊體積，其在初期的裝機容量較小，可以根據(jù)需要隨時進行擴容，能有效避免資金的沉淀，同時還不需要購置諧波濾波器、相位補償裝置等，可以節(jié)省資金。模塊化UPS系統(tǒng)TH—DI<3%、輸出功率因數(shù)>0.999。而傳統(tǒng)UPS系統(tǒng)THDI 30%、輸出功率因素<0.8，這表明模塊化UPS系統(tǒng)可以減小安裝電纜以及保險的容量，降低安裝的費用，同時還能夠有效的減小對電網(wǎng)的諧波電流干擾、降低噪音污染。同時采用模塊休眠技術(shù)，整機的運行效率始終都保持在95%以上，功耗較小，空調(diào)的功率不用太大，能夠降低運行以及制冷費用。

2.5 升級數(shù)據(jù)存儲器及變壓器

數(shù)據(jù)存儲部分在整個中小型數(shù)據(jù)中心中消耗的能耗比重也不小。我們應(yīng)該對整個存儲的系統(tǒng)進行適時地更新和替換，讓這個方面的能耗大大減小。就對于磁盤而言，采用大容量的磁盤會比采用同等容量的小容量磁盤在消耗能源方面節(jié)省10%。另外，變壓器在整個數(shù)據(jù)中心中也是必不可少的一環(huán)，變壓器決定著整個數(shù)據(jù)中心的電能利用率的高低，如果可以使用好的變壓器有的時候相當于提高了利用率，這樣能耗就減低了。

3 結(jié)束語

在中小型數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)過程中，都必須要小心謹慎，因為整個創(chuàng)建工程是一項需要長期使用和維護的項目。在整個工程的建設(shè)和管理過程中，要遵守先進行整體規(guī)劃，再進行分步實施，最后重點突破的原則，要在企業(yè)的具體要求和實際發(fā)展中，把握中小型數(shù)據(jù)中心機房建設(shè)的實用性和經(jīng)濟性。在每個關(guān)鍵節(jié)點上都嚴格把關(guān)，層層推進，讓中小型數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能工作更上一層樓。

參考文獻

[1]錢曉棟，李震.數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能研究[J].暖通空調(diào)，2012（03）：91-96.

作者單位

上海電信通信設(shè)備有限公司 上海市 200072