建設(shè)節(jié)能環(huán)保核心機(jī)房經(jīng)驗(yàn)談

文｜崔杰

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展，核心機(jī)房能耗急劇增加，漸漸龐大的數(shù)據(jù)中心與環(huán)保節(jié)能對(duì)機(jī)房提出了更高的要求。隨著國(guó)家節(jié)能減排政策逐步推進(jìn)和深化，規(guī)劃和建設(shè)具有更加節(jié)能環(huán)保特性的核心機(jī)房也提到了議事日程。下面就通過本單位在核心機(jī)房建設(shè)中如何降低能耗，節(jié)能減排談一些體會(huì)。核心機(jī)房建設(shè)是依據(jù)國(guó)家相關(guān)法律、法規(guī)；行業(yè)與區(qū)域規(guī)劃、行業(yè)準(zhǔn)入；產(chǎn)業(yè)政策和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范來設(shè)計(jì)，相應(yīng)的節(jié)能依據(jù)為《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2003，《空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理規(guī)范》GB50365-2005，《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB500034-2004，《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50052-1995等，下面文章中所包含的數(shù)據(jù)都是以此為依據(jù)。

如何衡量一個(gè)核心機(jī)房是否節(jié)能環(huán)保

采用PUE值來衡量一個(gè)核心機(jī)房是否節(jié)能環(huán)保，PUE值（Power Usage Effectiveness，電力使用效率）是國(guó)際上比較通行的數(shù)據(jù)中心電力使用效率的衡量指標(biāo)。PUE值是指數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載消耗的能源之比。PUE值越接近于1，表示一個(gè)數(shù)據(jù)中心的綠色化程度越高。依據(jù)我國(guó)國(guó)內(nèi)電信行業(yè)運(yùn)營(yíng)商關(guān)于數(shù)據(jù)中心節(jié)能的內(nèi)部評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，PUE在2-2.5之間就屬于“好”，1.5-2屬于“很好”。

如何降低核心機(jī)房能耗

1、合理的擺放方式、氣流組織，降低中心機(jī)房空調(diào)能耗

機(jī)房設(shè)備合理的擺放位置，冷熱通道分布，氣流組織設(shè)計(jì)，可以避免因局部熱點(diǎn)，導(dǎo)致空調(diào)溫度設(shè)置過低所引起的高能耗。為了使送風(fēng)均勻，能夠較為迅速、有效地帶走機(jī)器熱量，需要采用整個(gè)活動(dòng)地板下的空間作為精密空調(diào)送風(fēng)的靜壓箱，并在機(jī)柜之間的冷通道布置地板送風(fēng)口。

地板送風(fēng)口送風(fēng)的特點(diǎn)就是射流的擴(kuò)散和混合較好，溫差和風(fēng)速衰減快，因此機(jī)房?jī)?nèi)溫度和速度分布較均勻。機(jī)房?jī)?nèi)的機(jī)柜安裝均采用面對(duì)面、背靠背方式，機(jī)柜正面為冷通道，背面為熱通道，冷空氣從機(jī)柜正面進(jìn)入機(jī)柜，經(jīng)過給機(jī)柜內(nèi)冷卻后，由機(jī)柜背面流出機(jī)柜，最終至空調(diào)機(jī)組回風(fēng)口。地板出風(fēng)口數(shù)量根據(jù)送風(fēng)量及送風(fēng)速度準(zhǔn)確計(jì)算，送風(fēng)口的位置應(yīng)布置在機(jī)柜前方，可以通過調(diào)節(jié)地板送風(fēng)口位置使機(jī)房送風(fēng)更加均勻?？照{(diào)送、回風(fēng)冷熱通道如圖所示。

機(jī)房空調(diào)采用地板下送風(fēng)，隔斷上部回風(fēng)百葉回風(fēng)或機(jī)房?jī)?nèi)回風(fēng)的送回風(fēng)方式，整個(gè)地板下的空間作為送風(fēng)靜壓箱，因此地板下靜壓箱內(nèi)的線槽及其它管路的敷設(shè)不允許切斷送風(fēng)氣流。為了減小地板下線槽的阻力，需使線槽的敷設(shè)方向與空調(diào)的送風(fēng)方向平行，盡量減少氣流阻力，增大空調(diào)的制冷能力。對(duì)于采用冷熱通道布置形式的機(jī)房，應(yīng)盡量將線槽布置在熱通道的地板下，從而不影響精密空調(diào)的送風(fēng)。

2、實(shí)現(xiàn)機(jī)房制冷系統(tǒng)的效能管理與數(shù)量配置

機(jī)房有多套專用空調(diào)，選用高節(jié)能率的機(jī)房專用空調(diào)和對(duì)多臺(tái)空調(diào)進(jìn)行有效合理的節(jié)能控制管理，是機(jī)房制冷系統(tǒng)主要的節(jié)能措施。實(shí)現(xiàn)節(jié)能空調(diào)節(jié)能控制邏輯功能有疊成：根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱負(fù)荷的變化自動(dòng)控制機(jī)組中空調(diào)機(jī)的運(yùn)行數(shù)量，達(dá)到節(jié)能5-10%。避免競(jìng)爭(zhēng)運(yùn)行：同一機(jī)房?jī)?nèi)多臺(tái)空調(diào)機(jī)同時(shí)運(yùn)行在相反狀態(tài)（制冷/加熱、加濕/除濕），達(dá)到節(jié)能3-5%左右。

機(jī)柜數(shù)量與精密空調(diào)。一臺(tái)10萬大卡精密空調(diào)機(jī)可配置10臺(tái)機(jī)柜功率密度8KW/機(jī)柜，15臺(tái)機(jī)柜功率密度4KW/機(jī)柜（（8×10＋4×15）×0.8=112KW 112×861=96432大卡）。

3、提高機(jī)房UPS供電系統(tǒng)的節(jié)能

UPS供電系統(tǒng)節(jié)能特性的優(yōu)劣是決定機(jī)房能否節(jié)能不可或缺的要素。通過采用輸入電流諧波治理+電容性的相移功率因數(shù)補(bǔ)償調(diào)節(jié)技術(shù)、高效率UPS的設(shè)計(jì)+“動(dòng)態(tài)休睡”技術(shù)、UPS輸出功率因數(shù)與IT設(shè)備輸入功率因數(shù)之間的匹配技術(shù)等節(jié)能型UPS供電系統(tǒng)，能極大地改善能源消耗。UPS的效率除與本身設(shè)計(jì)相關(guān)外，與其帶載率有絕對(duì)的關(guān)系。當(dāng)UPS系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為1+1并機(jī)，或雙總線時(shí)，其單機(jī)滿載帶載率為50%。而UPS系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為2+1并機(jī)，或三總線式，其單機(jī)滿載帶載率為66%。UPS帶載率66%的效率高于帶載率為50%的狀態(tài)，節(jié)能率高達(dá)3%以上。

機(jī)柜數(shù)量與UPS的關(guān)系。按照UPS供電余量的40%，功率因數(shù)0.8, 滿足30分鐘供電延時(shí)計(jì)算，UPS供電總?cè)萘窟_(dá)到3125KVA（1000KW/0.4/0.8=3125KVA）,就可滿足2 5臺(tái)功率密度為8 K W的機(jī)柜，200臺(tái)功率密度為4KW的機(jī)柜需求（U P S供電負(fù)荷25×8+200×4=1000KW）。

4、照明能耗的減排

根據(jù)機(jī)房運(yùn)維理論，機(jī)房照明能耗只占機(jī)房總能耗的2%左右。機(jī)房采用節(jié)能無電磁污染的LED日光管照明格柵燈具，它屬于冷光源，直流驅(qū)動(dòng)低功耗，節(jié)省電能達(dá)到80%。雖然價(jià)格較高，但使用壽命比普通日光燈長(zhǎng)十倍。主機(jī)房采用LED燈后，照明度達(dá)700LX，比普通燈管增加20%，能耗減少70%。

現(xiàn)實(shí)中心機(jī)房節(jié)能減排，取得最大化的能源效率和最小化的環(huán)境影響，綠色核心機(jī)房是未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。