CAT蓄电池浅析数据中心机房的节能措施

近些年来，伴随互联网的飞速发展与应用，各地数据中心机房的数量渐渐地增多起来，随着机房当中 IT 设备先进性的持续提升，对于机房所处环境的温湿度、风速、噪声以及空气污染物诸多要求逐步提高。机房里面不但有着大量先进的 IT 设备，而且还配备了完备的辅助配套设备。数据中心机房需要在常年的运行期间对能源消耗方面的问题予以监测以及控制行动，从而提升能效，并且还要全方位地足以达成 IT 系统设备稳定运行的基本要求。

关键词：IT设备；数据中心机房；PUE；节能

当今社会发展环境里能源呈现紧缺态势，在此情形下，社会各界广泛关注的问题是，怎样去节约并保护能源。新兴产业诸如信息网络、新能源、集成电路、新材料等，其重要性正日益凸显出来。需要把大数据、现代化制造业、互联网、云计算等跟现代化制造业进行充分全面的结合，进而促使互联网金融、电子商务等实现全面发展，此发展态势又在信息化发展进程当中与数据中心机房存在紧密联系。当下在加快数据中心机房建设之际，更应该突出节能所产生的效用，以此才能让数据中心机房适应社会整体的发展趋势。

一、我国数据中心机房节能现状

数据中心机房里，IT设备以及配电设备的发热量负荷，属于机房空调的主要负荷，这里面，IT设备，也就是包含存储设备、网络设备、服务器设备的那些，其发热量占有较大比重。当下，各类服务器的集成密度持续扩大，服务器机柜设备成为机房中的主要热岛区域。近些年来，机房服务器类负荷的最高发热量开始渐渐上升至每机柜20kW以上，为了满足机房设备区域的温度要求，就得进一步增大空调机组的送风量。和相同面积的普通办公室相比较，数据中心机房实际消耗的电能要大得多。要是不施行有效的控制应对举措，数据中心机房的能耗就会全体攀升，故而全面把控机房能耗以及环保问题，乃是节能减排的关键内容[1]。

我国身为发展中大国，人口总量相对较大，各类所拥有资源人均占有量却不足。在我国社会经济历经长期发展进程里，资源消耗数量也在进一步呈现扩大趋势，从而使得社会经济与资源环境之间的矛盾日益变得加深。作为社会经济发展中重要软肋的是，各类对应建筑以及数据中心机房存在耗能情况。在现阶段，若想要加快节约型社会发展建设局面，一并全面如愿实现那可持续发展战略目标，大力积极有效推动建筑与数据中心机房建设显得至关重要具有重要意义。在近些年，我国政府针对产业布局、服务分类、各相关市场准入等作出方面曾经清楚明确地提出了对应政策指导 。在低碳节能方面采取了有效的控制措施，在智能化发展方面也采取了此措施，建立了数据中心设计规范，保障数据中心机房IT应用设备能源利用率能得到有效控制，保障精密空调等能源利用率能得到有效控制，PUE即PowerUsageEffectiveness也就是电源使用效率作为评价数据中心能效的基础指标，能完整集中反映数据中心机房能源应用效率，PUE是数据中心总设备能耗与IT设备能耗的比值[2]。

（图1散热负荷超过了IT设备负荷）

在图1当中能够发现，散热负荷所占的比重是比较大的，针对散热负荷开展控制，能够有效地削减PUE值，这个数值越是靠近1节能效果就越是良好。依据统计，国外先进的数据中心机房PUE值能够达到1.3，然而我国数据中心机房的PUE平均值却在2.5以上，尤其是中小规模的机房PUE值更高，测量得到数值普遍在3左右。

二、节能的基本原则分析

数据中心机房跟其他设施场所有着较大差别，为让其稳定运转，得构建特殊工作环境，各项节能技术与节能方法在运用时需遵循下述基本原则。机房安全性相当关键，在挑选节能方法进程中，要保证机房能于安全稳定环境里运行，避免因引入各项节能技术引发安全问题。节能技术措施要有多样性，要明晰各项技术应用的优缺点，不同技术方法在实际运用中要对机房基本发展现状予以分析，确保技术性能能够有效施展。机房环境有着较大特殊性，诸多应用设备选用电子组件以及集成电路，在选用节能技术时，机房要有良好清洁度以及恒温恒湿条件，以此保障机房设备稳定运行句号。节能技术引入后，要建立完善评测机制，对技术节约成本、节能成效等全面评估，在不影响经济利益前提下提升节能效率，突出节能技术应用价值[3]句号。

三、数据中心机房的节能途径

（一）提升制冷能效比，降低机房散热消耗的电能

数据中心机房能耗主要由电源、空调、IT设备组成，当前我国行业标准选用PUE测量方法。为促使PUE值更接近1，需合理控制数据中心机房节能措施，要全盘掌握数据中心机房具体节能措施，要从能源转换方面予以合理分析，促使冷却与传热更趋规范化。数据中心机房可选用水冷式空调，这类空调能效比较高。然而当下于数据中心机房挑选水冷式机房空调时，有着机房发热量布局需更为规范的要求，多数机房在设备机柜区域易于形成热岛，机房存在冷热不稳定的状况，部分单机柜热量较大。当前若想要对这类问题加以控制，能够增添芯片冷却分支制冷管道。机房建设管理人员得全面把握服务器设备基本组成结构，可是要获得稳定供货商支持以及凭借专业人员开展维护，致使建设成本持续升高[4] 。

（二）合理应用自然新风冷源

把数据中心机房的风冷式空调与新风机进行合理配置并加以应用，在应用风冷式精密空调、水模方式以及自然冷粉时，其中自然风新风机系统的能效比较高，像SuperMUC超级计算机中心选用40℃温水当作IT设备制冷的冷媒工质，这类水冷系统的散热效率较高，能有效降低能耗，其次，当前数据中心机房的IT设备供电主要是交流电，还有诸多其他设备需采用直流电，在电流转换过程中会产生较为严重的能耗额损失。管理人员需选用针对性举措，对供电系统予以全面优化及调控，以此有效达成节能目标。结合技术应用现状，倘若多方面条件许可，能够把交流供电替换成直流供电，直流供电在稳定性、能效比方面均高于交流供电。数据中心机房里供电主要经由UPS电源输入，以往传统的UPS电源主要是由铁芯变压器与ATS开关构成，其对电源电能整体利用率较低，谐波较大。新型UPS电源设备，当下正全面应用无变压器特性，这能够有效地提升电源电能的利用率，进而对用电成本展开控制[5]。

（三）液冷技术对服务器的重要作用

有诸多限制性因素存在于数据中心冷媒，风冷能耗较高，性能较低，冷却技术能的应用需要有效完善。液冷技术是自然冷却系统，当液冷媒进口温度需保持在15℃之下时，若环境低于此数值，可应用自然冷量制冷。液冷技术主要有冷板式与浸没式。当前浸没式尚处于发展初期阶段，冷板式液冷可行性较高，各项技术用于此较为成熟。为保障数据中心机房能效，为使冷却技术应用价值全面发挥，可适度扩大数据中心机房环境问题限制范围，此范围虽能为负荷散热提供有效支持，但又不会对 IT 设备运行安全性与稳定性产生较大影响。诸如我国华为、曙光等设备以及软件厂商开端全面推广液冷服务器产品，外国诸多大型数据中心以及超级计算机中心着手应用液冷服务器。凭借液冷服务器还有精密空调，能够全方位提高数据中心能源应用效率，减少数据中心机房噪声以及传热性，达成自然冷却，具备良好的环保性[6]。