IDC數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能減排的技術(shù)討論

文｜李海晏

IDC數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能減排的技術(shù)討論

文｜李海晏

近幾年，隨著IDC不斷的發(fā)展，具有非常強(qiáng)的服務(wù)器處理能力，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備的容量越來(lái)越大，同時(shí)也會(huì)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(jī)房運(yùn)行成本，增強(qiáng)機(jī)房所屬企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。為了企業(yè)用電成本降低并且實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，在保證設(shè)備安全運(yùn)行的前提下，對(duì)IDC機(jī)房應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，并評(píng)估其效果對(duì)節(jié)能減排具有十分重要的意義。

引言：IDC的全名為互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，它是以INTERNET網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，能夠通過(guò)為各種網(wǎng)站、企業(yè)、媒體等提供高質(zhì)量、大規(guī)模、安全可靠的專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)，空間租用、批發(fā)寬帶、服務(wù)器托管等業(yè)務(wù)。IDC機(jī)房占有較小的用地面積，相應(yīng)設(shè)備能夠集中放置，有較大的發(fā)熱量。

一、分析IDC機(jī)房節(jié)能設(shè)想

（一）節(jié)能思路。當(dāng)今的IDC系統(tǒng)由于各種內(nèi)外部因素產(chǎn)生了許多的無(wú)法解決的問(wèn)題，我們?cè)谶M(jìn)行IDC機(jī)房節(jié)能改造時(shí)，在原有的建筑基礎(chǔ)之上，通過(guò)分析IDC機(jī)房的特點(diǎn)，針對(duì)相應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行改變各種耗能情況的方案制定，達(dá)到控制能量消耗的目的，這樣可以有效的達(dá)到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，除此之外還可以增加能源利用率，實(shí)現(xiàn)雙贏的目的。

（二）選擇節(jié)能減排技術(shù)的原則。經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，原則上投資回收期在改造項(xiàng)目以后的兩到三年之間。對(duì)于節(jié)能減排項(xiàng)目，每年通過(guò)省級(jí)公司及時(shí)對(duì)其節(jié)能效果的評(píng)估。

安全性原則：在進(jìn)行機(jī)房建設(shè)工序哦中，為了保證能源的節(jié)約，還要有效的保證通信網(wǎng)可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行，除此之外，還要進(jìn)行相應(yīng)的管理工作，只有確保經(jīng)營(yíng)工作的正常進(jìn)行，才能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的技能措施和技能技術(shù)被實(shí)施。

成熟性原則：選擇完善的節(jié)能技術(shù)，能夠有效的實(shí)現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能效果、使得投資得到有效的回報(bào)，對(duì)于將要選擇的施工技術(shù)，要在小范圍的地方展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，在確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的情況下，才可以在實(shí)際工程中進(jìn)行大范圍實(shí)施。

二、探討IDC機(jī)房節(jié)能技術(shù)

（一）合理的機(jī)柜散熱方式及機(jī)房布局。IDC機(jī)房?jī)?nèi)的發(fā)熱設(shè)備和散熱設(shè)備不是相互呼應(yīng)的，熱能量能夠通過(guò)機(jī)房?jī)?nèi)的氣流進(jìn)行排放。在機(jī)房布局時(shí)，要了解室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)，盡最大可能的實(shí)現(xiàn)大熱量情況下的設(shè)備均衡分布，機(jī)柜采用下送風(fēng)方式，發(fā)熱量大機(jī)柜需要單獨(dú)送風(fēng)等，提高機(jī)房的制冷效率，降低機(jī)房的能耗，同時(shí)應(yīng)將發(fā)熱量大的設(shè)備靠近空調(diào)的出風(fēng)口，保證此類(lèi)機(jī)柜的冷量。

（二）應(yīng)該挑選適宜的供電設(shè)備及供電方案。近幾年來(lái)，為了有效提高總效率，我國(guó)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(lái)，在電源系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)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(jīng)濟(jì)角度來(lái)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?yàn)樗皇菃渭兊暮馁M(fèi)能源，但是大部分的IDC機(jī)房還是會(huì)選擇運(yùn)用冗余供電系統(tǒng)。目前，所具有的交流設(shè)備都是要進(jìn)行2次交流轉(zhuǎn)直流的變換才能夠到達(dá)設(shè)備端，這多次的變幻，也使供電系統(tǒng)的能耗大大增高了?，F(xiàn)階段，IDC機(jī)房供電大部分都是運(yùn)用UPS設(shè)備，UPS設(shè)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(yùn)用低耗能的設(shè)備。在對(duì)設(shè)備進(jìn)行挑選時(shí)，高容量低能耗的設(shè)備就會(huì)代替原有的低容量高能耗設(shè)備，在IDC機(jī)房耗能中，占比重最大的就是設(shè)備用電?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在快速發(fā)展，設(shè)備的集成度逐漸變高，與幾年前相比，單位設(shè)備的性能以及容量均翻了兩番，但是其能耗卻不沒(méi)有很高的上升。在挑選設(shè)備時(shí)，結(jié)合數(shù)據(jù)中心等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)按需購(gòu)置、按需擴(kuò)容原則，選用低能耗高性能高擴(kuò)展性設(shè)備，就能夠?qū)C(jī)房能耗有效降低。

三、精確送風(fēng)技術(shù)的應(yīng)用

精確送風(fēng)技術(shù)是提出的比較早的一種IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)，精確送風(fēng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精確制冷與自動(dòng)溫控的關(guān)鍵。智能精確送風(fēng)主要是利用電腦智能化系統(tǒng)完成的，是精確送風(fēng)技術(shù)的主要發(fā)展方向。機(jī)柜精確控制，則是通過(guò)對(duì)每個(gè)機(jī)柜后排風(fēng)溫度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)前端控制器對(duì)數(shù)據(jù)的分析，自動(dòng)調(diào)控各通風(fēng)地板的送風(fēng)量，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)送風(fēng)的目的。

（一）智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的應(yīng)用。這種技術(shù)的主要原理是利用智能化的系統(tǒng)，檢測(cè)出不同設(shè)備所需降低的溫度，該技術(shù)可以監(jiān)測(cè)空調(diào)送風(fēng)以及回風(fēng)的溫度，IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)中關(guān)注度很高的一種是智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)，能夠保證用最少的空調(diào)能耗達(dá)到最佳的設(shè)備降溫效果，達(dá)到有效解決設(shè)備局部溫度過(guò)熱的目的。智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)還體現(xiàn)在

（二）自動(dòng)溫控技術(shù)的應(yīng)用。通常在IDC機(jī)房資金充足的狀態(tài)下，能夠設(shè)置溫度傳感器在設(shè)備上，應(yīng)該安裝溫度控制系統(tǒng)一些相關(guān)程序，在控制電腦上安裝溫度控制系統(tǒng)的相關(guān)程序，作為IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)中十分重要的一種就是運(yùn)用自動(dòng)溫控技術(shù)，這個(gè)技術(shù)的主要工作原理就是機(jī)房設(shè)備上安裝溫度傳感器，與制冷設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，有效的對(duì)IDC機(jī)房散熱過(guò)程進(jìn)行調(diào)控。溫度控制系統(tǒng)收到了設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行傳送，這些數(shù)據(jù)主要由電腦的溫度控制系統(tǒng)，決策做出溫度調(diào)節(jié)，有效的節(jié)省能耗。

1. IDC機(jī)房設(shè)備科學(xué)排列布局技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)房的散熱效果在一定程度上會(huì)受到IDC機(jī)房設(shè)備的布局以及排列的影響。為了使IDC機(jī)房運(yùn)行成本得到有效降低，應(yīng)該依據(jù)合理科學(xué)的辦法對(duì)它們進(jìn)行排列，對(duì)IDC機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備以及元件的布局進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)，這樣還能夠使其他IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)的施行效果得到增強(qiáng)。機(jī)房的使用性能會(huì)受到設(shè)備擺放的影響，擺放位置不對(duì)，就會(huì)致使空調(diào)能耗大大增加，設(shè)備兩側(cè)出現(xiàn)溫度差的情況，那么它的后果也是很?chē)?yán)重的，例如設(shè)備局部溫度過(guò)高、燒毀機(jī)器等。

2. IDC機(jī)房供電設(shè)備和應(yīng)用供電方案優(yōu)化措施

如果想要讓IDC機(jī)房的日常運(yùn)行得到維持，那么電能就是其最必不可少的能源。在IDC機(jī)房?jī)?nèi)里有許許多多的機(jī)器，供電設(shè)備與其方案優(yōu)化的措施是使節(jié)能減排得到實(shí)現(xiàn)的最為直接以及基礎(chǔ)的途方式，IDC機(jī)房的作用即為能夠使得原來(lái)存在的供電系統(tǒng)代替高壓直流系統(tǒng)，且日常維護(hù)保養(yǎng)工作要認(rèn)真的完成。優(yōu)化機(jī)房供電體系是實(shí)機(jī)房節(jié)能減排的目的達(dá)到的有效方法。如此在進(jìn)行工作的時(shí)候中若是供電系統(tǒng)有問(wèn)題出現(xiàn)就能夠改進(jìn)的非常及時(shí)了。

3. 有效的運(yùn)用新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)

實(shí)際上，新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)就是先進(jìn)行用冷氣機(jī)降低室外空氣溫度的工作，經(jīng)過(guò)過(guò)濾會(huì)有清潔冷空氣形成，運(yùn)至機(jī)房之后，交換其中的干熱空氣。這個(gè)時(shí)候通再利用或者是自然排風(fēng)或者是機(jī)械排風(fēng)排出把熱濕的空氣排，擁有免費(fèi)冷源的時(shí)候還能夠使機(jī)房里的空氣得到有效的改善。

（1）智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)的評(píng)估：在極大的程度上使日常的IDC機(jī)房的運(yùn)行中能耗得到了降低，智能化動(dòng)態(tài)精確制冷技術(shù)是將來(lái)IDC機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)發(fā)展的主要方向。

（2）自動(dòng)溫控技術(shù)的評(píng)估：就目前來(lái)講，自動(dòng)溫控技術(shù)所需的前期投入是更多的，而另一方面，自動(dòng)溫控技術(shù)是不要求員工所具備的專業(yè)技術(shù)知識(shí)的高低的，員工了解的更為容易。

（三）IDC評(píng)估機(jī)房的供電方案優(yōu)化技術(shù)自己供電設(shè)備。此類(lèi)技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)即為能夠根治能耗控制的問(wèn)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(zhǎng)，在對(duì)其進(jìn)行實(shí)行的時(shí)候有風(fēng)險(xiǎn)性存在。IDC機(jī)房最為基礎(chǔ)的供電方案優(yōu)化技術(shù)以及優(yōu)化設(shè)備即為機(jī)房節(jié)能減排技術(shù)。所以，機(jī)房不斷發(fā)展得同一時(shí)間也要進(jìn)行調(diào)整與維護(hù)。

（四）新風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)的評(píng)估。新風(fēng)技術(shù)中最明顯的特殊性就是風(fēng)源是室外自然風(fēng)，空氣降溫的能耗得到了行之有效的降低。但此類(lèi)技術(shù)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(zhǎng)期的工程里使用。

四、做好機(jī)房熱管理，將制冷能耗降低

制冷耗電在機(jī)房耗電中屬于耗電較為嚴(yán)重的一項(xiàng)。對(duì)于制冷效率產(chǎn)生影響的原因有許多，也應(yīng)該多方面入手來(lái)降低制冷能耗。最為重要的一件事就是要將機(jī)房熱管理做好。制冷系統(tǒng)有效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵就是機(jī)房?jī)?nèi)部氣流走向是否科學(xué)，為了優(yōu)化氣流走向，可以注意以下幾點(diǎn)。

（一）運(yùn)用下送風(fēng)、上回風(fēng)方式。這種方式是目前業(yè)界公認(rèn)的效率較高的送、回風(fēng)方式，在進(jìn)行下送風(fēng)、上回風(fēng)的方式時(shí)，回風(fēng)的熱風(fēng)由于比重較輕，就會(huì)上升，但卻不會(huì)混合至送風(fēng)的冷風(fēng)，是互不干擾的狀態(tài)。為了方便控制熱量，可以用“面對(duì)面、背靠背”方式代替機(jī)柜擺放方式，然后，機(jī)房?jī)?nèi)就會(huì)自然地產(chǎn)生冷、熱風(fēng)通道，而且有間隔，這樣，熱量都會(huì)局限在熱風(fēng)通道內(nèi)，方便進(jìn)行控制。

（二）仔細(xì)規(guī)劃一下機(jī)架內(nèi)部的氣流走向。首先，避免發(fā)生氣流受阻的情況。應(yīng)該留出一個(gè)通道在機(jī)架中，來(lái)方便冷風(fēng)自由上升，避免出現(xiàn)設(shè)備將下送的冷風(fēng)完全阻擋的情況。其次，避免出現(xiàn)氣流紊亂的情況。比如，若是有大片空位存在于機(jī)架中的話，就非常易發(fā)生冷熱風(fēng)混合的情況。此時(shí)，應(yīng)該將熱風(fēng)回流阻止，可以在空位放置機(jī)架擋板（盲板）。

（三）嚴(yán)格限電，杜絕“熱點(diǎn)”。應(yīng)該將使用的機(jī)架電流的額定值進(jìn)行限定，從根本上，將出現(xiàn)高密度機(jī)架的幾率清除?，F(xiàn)階段，IT產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展，那么就一定會(huì)出現(xiàn)這些高密度機(jī)架，如果只是單純想將顧客擋在門(mén)外，就要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，制定相應(yīng)的對(duì)策。

（四）布線整齊。最好的辦法就是選擇上走線的方式實(shí)施下送風(fēng)方式。若是一定要選擇在架空的地板下進(jìn)行鋪線設(shè)計(jì)，要將相應(yīng)線路進(jìn)行全面整理、劃分，防止對(duì)出風(fēng)口進(jìn)行阻擋。除此之外，在機(jī)房熱管理中，也應(yīng)該著重注意“局部熱點(diǎn)”問(wèn)題。當(dāng)前服務(wù)器在不斷的向小型化、高效化、密集化方向進(jìn)步發(fā)展，就會(huì)有熱密度非常高的機(jī)架出現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，而在機(jī)房?jī)?nèi)，這些高密度機(jī)架就能夠形成局部熱點(diǎn)，這樣很可能會(huì)影響到制冷效率，一旦發(fā)生問(wèn)題也會(huì)十分棘手。

（五）在機(jī)房?jī)?nèi)，應(yīng)該為高熱密度劃出一片子區(qū)域。以隔離高熱密度機(jī)架，這樣，就可以避免周?chē)牡兔芏葯C(jī)架受到高熱密度機(jī)架的影響。在封閉的小范圍內(nèi)，實(shí)施針對(duì)性制冷，這樣的效率高于全范圍的制冷效率。

（六）運(yùn)用內(nèi)嵌式的制冷裝置。也就是在機(jī)架即直接裝置制冷裝置，能夠?qū)Α盁狳c(diǎn)”進(jìn)行更精準(zhǔn)的制冷。

（七）合理布局，應(yīng)對(duì)“熱點(diǎn)”。當(dāng)機(jī)房?jī)?nèi)有少量高熱密度機(jī)架，應(yīng)該令其在整個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)平均分布，分散開(kāi)來(lái)，不能聚集在一起，會(huì)影響工作。

五、結(jié)語(yǔ)

未來(lái)我國(guó)工業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)就是節(jié)約資源、減少排放，在當(dāng)今信息化社會(huì)中，IDC機(jī)房是一個(gè)非常重要且不可缺少的角色。針對(duì)IDC機(jī)房的特點(diǎn)，與IDC機(jī)房的實(shí)際情況相結(jié)合，運(yùn)用多種節(jié)能技術(shù)，并不斷發(fā)展新技術(shù)，選擇耗能較低的設(shè)備、機(jī)房布局要合理等才能夠真正實(shí)現(xiàn)IDC機(jī)房節(jié)能減排。伴隨IDC機(jī)房業(yè)務(wù)的不斷迅速發(fā)展，應(yīng)該加快研究開(kāi)發(fā)新的節(jié)能減排技術(shù)，運(yùn)用安全高效的節(jié)能減排技術(shù)，一步步將IDC機(jī)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(shí)際中更好的應(yīng)用IDC機(jī)房，更加安全高效、節(jié)能減排的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

作者單位：公誠(chéng)管理咨詢有限公司