網(wǎng)絡演進和數(shù)據(jù)事務的疾速開展股動數(shù)據(jù)工業(yè)的疾速開展，使數(shù)據(jù)中心的計劃越來越大，耗費的電能也越來越來多。數(shù)據(jù)中心用電負荷的幾何級數(shù)添加，遠遠超越供電容量的添加，用電疑問已成為制約數(shù)據(jù)事務開展的瓶頸。據(jù)統(tǒng)計，用電本錢約占數(shù)據(jù)中心全體運轉(zhuǎn)本錢的60%以上。無窮的用電容量給數(shù)據(jù)中心的開展和運營帶來了無窮的壓力，以“綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效”為理念的綠色數(shù)據(jù)中心已作為下一代數(shù)據(jù)中心建造的首要開展方向。
這篇文章從數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)造剖析動身，從IT設備、空調(diào)體系、供配電體系和照明體系等四個能耗首要構(gòu)成方面，提出了綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能解決方案和辦法，為如何建造綠色數(shù)據(jù)中心供應了主張。
數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成
依據(jù)國內(nèi)外各大權(quán)威機構(gòu)對數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)造與構(gòu)成的查詢剖析可知，一個典型的數(shù)據(jù)中心，其能耗首要由四大塊構(gòu)成：
榜首大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約50%的IT設備體系，包含服務器設備、存儲設備和網(wǎng)絡通信設備等。其間，服務器設備所占總功耗約40%，存儲設備和網(wǎng)絡通信設備約占總功耗的10%.
第二大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約37%的空調(diào)體系。其間，空調(diào)制冷體系約占總功耗的25%，空調(diào)送、回風體系約占總功耗的12%.
第三大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約10%的UPS供配電體系。其間，UPS供電體系約占總功耗的7%，UPS輸入供電體系約占總功耗的3%.
數(shù)據(jù)中心總功耗剩下的3%屬于輔佐照明體系。
如圖可知，要下降數(shù)據(jù)中心能耗，完成綠色節(jié)能減排，最重要的即是下降IT設備的能耗，空調(diào)體系、供配電體系和輔佐照明體系相同也是不行忽略的要素。
從上述剖析可知，綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能計劃，在滿意事務需要和安全運轉(zhuǎn)的前提下，應集中在IT設備、空調(diào)體系節(jié)能、電源體系和照明體系節(jié)能等四個方面進行節(jié)能辦法和思路的探究。
IT設備節(jié)能
IT設備作為數(shù)據(jù)中心的榜首能耗大戶，選用低能耗的IT設備是數(shù)據(jù)中心最重要的節(jié)能手法。關(guān)于IT設備選用，節(jié)能辦法首要從設備選型、運用、安置和保護三個方面思考。
(1)在設備選型上，首要應聯(lián)系數(shù)據(jù)中心的建造規(guī)范，依據(jù)實踐需要置辦、擴容設備，宜挑選擴展性強的設備，對作業(yè)環(huán)境溫、濕度需要相對寬松的設備，防止超前運用過高層次或高裝備的設備。其次，在平等性能條件下，設備選型時應優(yōu)先挑選散熱才能強、體積小、重輕、噪音低和易于規(guī)范機架設備等的設備。
在技能挑選上，引薦挑選運用低功耗核CPU處理器、虛擬化運算技能、刀片式架構(gòu)、高效電源、動態(tài)制冷、電源智能辦理功能及“動態(tài)休眠”等技能的設備。設備應能依據(jù)體系運轉(zhuǎn)需要及負載狀況動態(tài)調(diào)全體系各組件(CPU、硬盤、外設等)的作業(yè)及休眠狀況，支撐使命行列的同步智能調(diào)度，完成理想的降耗作用。主張設備全體休眠節(jié)能作用最低應到達20%，具有世界/國家/職業(yè)節(jié)能等級認證的設備為優(yōu)。
(2)設備運用，在滿意數(shù)據(jù)中心事務安全性的前提下，應盡量進步IT設備的運用率，節(jié)約運轉(zhuǎn)設備數(shù)量。
● 依據(jù)數(shù)據(jù)中心計劃，合理裝備保護終端、網(wǎng)管服務器和KVM設備等的數(shù)量;
● 統(tǒng)籌思考數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各類核算、存儲和網(wǎng)絡資本，選用松耦合架構(gòu)裝備各類資本，完成資本的同享和靈敏調(diào)度，可依據(jù)資本耗費份額靈敏添加或削減某類資本的裝備，使得資本裝備優(yōu)化，真實做到按需最優(yōu)裝備。
● 在技能老練的條件下，當令運用虛擬化和集群技能。
(3)設備安置與保護，為到達杰出的IT設備節(jié)能降耗作用，主張設備安置與保護中遵循如下準則：
● 機架設備的安置應滿意機房全體計劃及冷熱分區(qū)的需要，各機架用電量應與機房相應區(qū)域的制冷量相適應，設備的進排風方向應與機房氣流組織的需要共同;
● 合理計劃設備安置，各機架的用電量應盡量均勻，防止出現(xiàn)局部熱島;同機架內(nèi)盡量安置物理尺度、用電量及進排風才能挨近的設備，單機架耗電量主張不超越機房計劃的機架均勻用電量;當機架用電量差別很大且難以調(diào)整時，應將機房制冷才能及制冷量的散布相聯(lián)體系一思考不一樣功耗的機架方位。
● 機架宜按計劃計劃才能豐滿運用，若機架無法一次裝滿，宜從間隔送風口較近的空間開端設備設備，設備之間的空地方位應設備擋風板，防止冷熱風短路。
機房空調(diào)體系節(jié)能
數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)首要安置的是服務器、存儲設備、交換機、路由器等對環(huán)境溫濕度、潔凈度需要較高的精密設備，對機房環(huán)境有嚴格需要，因而需選用機房精密空調(diào)體系。在機房專用空調(diào)體系的挑選上，應依據(jù)數(shù)據(jù)中心建造規(guī)范、建造計劃、建筑條件、機房設備的運用特色、所在區(qū)域氣象條件等，聯(lián)系本地動力構(gòu)造、價格政策和環(huán)保規(guī)則等要素，經(jīng)過技能經(jīng)濟比較后斷定。
(1)空調(diào)設備選型和裝備準則
● 空調(diào)體系計劃應依據(jù)本地氣候條件選用節(jié)能辦法，如大型數(shù)據(jù)中心機房宜選用水冷冷水機組空調(diào)體系;北方區(qū)域選用水冷冷水機組的機房，冬季可運用室外冷卻塔作為冷源，并應經(jīng)過熱交換器對空調(diào)冷凍水進行降溫。
● 數(shù)據(jù)中心的機房專用空調(diào)制冷設備，按冷源的供應辦法可分為單元式空調(diào)制冷設備和中心冷源空調(diào)制冷設備，空調(diào)設備在名義制冷工況和規(guī)則條件下，其能效比應不低于《公共建筑節(jié)能計劃規(guī)范》GB50189中的規(guī)則，并以數(shù)值越高越好。
● 在對空調(diào)設備進行選型過程中，機房的熱負荷是重要參數(shù)之一。依據(jù)《電子信息體系機房計劃規(guī)范》GB50174，數(shù)據(jù)中心機房的空調(diào)設備額外制冷量的核算，需歸納思考機房內(nèi)設備的發(fā)熱量、建筑保護構(gòu)造熱負荷、經(jīng)過外窗進入的太陽輻射熱、照明負荷、補充的新風負荷和保護人員的散熱負荷等，并在斷定的最大熱負荷量的基礎上留有15~20%的余量。
● 在空調(diào)設備數(shù)量的裝備上，宜每4~5臺裝備1臺備用空調(diào)，并在每個機房最少裝備1臺備用空調(diào)。
● 關(guān)于選用冷凍水空調(diào)的機房，可選用高溫冷凍水計劃。在相同溫差條件下，蒸騰溫度每升高1℃，能效比能夠進步2～3%.相同，進步蒸騰溫度還有利于運用天然冷源，關(guān)于同一個區(qū)域來說，蒸騰溫度越高，每年可運用天然冷源進行天然冷卻的時刻就越長。
● 合理計劃空調(diào)設備的回風溫度。當時許多數(shù)據(jù)中心機房都將環(huán)境溫度設定為23℃±1℃，而IT設備開展到現(xiàn)在，幾乎一切服務器設備的報警溫度都是32℃，依照這個數(shù)據(jù)，可將空調(diào)回風溫度設置為28～29℃，縮短壓縮機運轉(zhuǎn)時刻然后起到節(jié)能擺布。
● 選用新技能，有用充分運用天然冷源的制冷才能。
(2)機房內(nèi)氣流組織優(yōu)化
● 依據(jù)《電子信息體系機房計劃規(guī)范》GB50174和《數(shù)據(jù)中心電信基礎設施規(guī)范》TIA-942，數(shù)據(jù)中心機房機架擺放宜選用“面對面、背靠背”安置，構(gòu)成“冷”和“熱”通道。
● 機房空調(diào)宜選用下送風、上回風辦法，架空地板下不該布放各類線纜防止影響送風作用;合理計劃架空地板高度，斷定地板下送風斷面風速操控在1.5～2.5m/s，架空地板高度不宜小于400mm.
● 機架間隔空調(diào)設備的間隔應大于1200mm，防止出現(xiàn)回風短路的狀況;當空調(diào)設備送風間隔大于15米時，需在機房安置空調(diào)設備，從機房兩邊送風。
● 在特別狀況下，必需選用上送風、下(側(cè))回風辦法時，應選用風管送風辦法，風管、送(回)風口的尺度依據(jù)機房總熱負荷核算斷定。
供配電體系節(jié)能
數(shù)據(jù)中心供配電體系用于供應滿意設備運用的電壓和電流，并確保供電的安全性和可靠性。供配電體系通常由高低壓配電體系、變壓器、UPS體系、蓄電池體系、監(jiān)控辦理體系等體系構(gòu)成，一個數(shù)據(jù)中心的供配電體系通常包含上百臺、乃至上千臺設備。
供配電體系作為數(shù)據(jù)中心的第三耗能大戶，在計劃計劃時應依據(jù)體系負荷容量、用電設備特色、供電線路間隔及散布等要素，從計劃、運轉(zhuǎn)和辦理等方面選用各種領(lǐng)先可行的節(jié)能技能、辦法和辦法，如選用新式供電技能進步電源變換功率，優(yōu)化計劃削減線路損耗，無功抵償及諧波管理等等。
(1)供電設備選型
對供電設備進行選型時，主張選用新式節(jié)能設備或技能削減設備本身能耗，供應體系全體節(jié)能作用。
例如，關(guān)于變壓器，宜選用干式變壓器，或者是空載損耗比更低的非晶合金干式變壓器。關(guān)于UPS設備，在相同額外容量時，可選用高變換功率的高頻UPS(包含模塊化UPS)等。在滿意IT設備安全可靠運轉(zhuǎn)的條件下，還能夠在選用高頻直流供電體系對IT設備進行供電，該辦法因為省去了逆變環(huán)節(jié)，能耗下降，功率相關(guān)于傳統(tǒng)塔式UPS大幅進步，模塊化的整塊模塊也更易于保護。
在新式節(jié)能技能方面，宜選用具有“動態(tài)休眠”技能的UPS產(chǎn)品設備，該技能可在體系負載較低的狀況下，與動力監(jiān)控體系相聯(lián)系主動依據(jù)當時總負載的巨細核算出需作業(yè)的整流模塊或UPS數(shù)量，完成對UPS體系的全體功率進步，削減動力在低負載下的糟蹋。
(2)合理進行設備裝備
通常來說，數(shù)據(jù)中心的負載是分步添加的。在項目前期，機房設備的負載率通常都較低，致使體系各環(huán)節(jié)的功率常常低于計劃功率。因而，在計劃計劃數(shù)據(jù)中心時，應首要對數(shù)據(jù)中心的近遠期開展狀況進行具體計劃或精確猜測，按實踐需要逐批次建造供配電體系，使設備的實踐負載率挨近或到達產(chǎn)品計劃的最好負載率，運用率和運用功率到達最優(yōu)，進步設備技能經(jīng)濟效益，削減設備本身能耗。
(3)合理計劃布線路由
首要，要按終期負荷合理核算并挑選電纜電線的截面。關(guān)于間隔較長的供電線路，在滿意敷設條件、載流量、電壓降、熱安穩(wěn)及保護合作的條件下，可適當增大電纜電線的橫截面積以下降線路損耗。
其次，在布放線纜時，應對線纜路由進行合理計劃和計劃，盡量挑選最短路徑削減線纜長度，削減不必要的糟蹋。
此外，還可在數(shù)據(jù)中心計劃計劃時，合理安置電源機房，使電源設備盡可能地靠近負載，削減長間隔供電而形成的線路損耗。
(4)無功抵償及諧波管理
經(jīng)過合理挑選無功抵償辦法、抵償點及抵償容量，能有用地安穩(wěn)體系的電壓水平，進步設備運轉(zhuǎn)功率要素，下降線路運轉(zhuǎn)電流。在建造供配電體系時，應選用并聯(lián)電容器設備抵償無功，其容量和分組應依照就地抵償及不發(fā)生諧振的準則進行裝備，抵償后供電體系的負荷功率要素應滿意本地供電部分的需要，沒有無明確需要時，功率要素值不宜低于0.9.
此外，溝通供電體系內(nèi)電流總諧波畸變率(THDi)大于10%時，應依據(jù)體系及負荷狀況進行諧波管理，經(jīng)過經(jīng)濟技能比較，合理裝備濾波器。
照明體系節(jié)能
對數(shù)據(jù)中心照明體系進行節(jié)能降耗，依據(jù)建筑計劃和照明場所，在滿意國標規(guī)則的場所照度和照明功率密度的前提下，合理安置光源、挑選照明辦法、光源類型是降損節(jié)能的最有用辦法。具體辦法有：
(1)機房內(nèi)選用T8或T5系列三基色直管熒光燈、LED等高效節(jié)能光源作為首要的光源，以電子鎮(zhèn)流器替代電感鎮(zhèn)流器，使用電子調(diào)光器、延時開關(guān)、光控開關(guān)、聲控開關(guān)、感應式開關(guān)替代蹺板式開關(guān)等等，將大幅下降照明能耗和線損。以T5三基色直管熒光燈為例，與一般鹵粉熒光燈比較，在相同照度的前提下，后者比前者的光效下降30%，即新式節(jié)能光源節(jié)能達30%.
(2)在滿意眩光約束和配光需要條件下，還應選用功率高的燈具，這也是斷定房間照度的要素之一。在相同照度的前提下，進步燈具功率可削減所需的燈具數(shù)量，終究到達節(jié)能作用。通常開敞式燈具功率不低于75%，格柵燈具不低于60%.
(3)應能對數(shù)據(jù)中心各區(qū)域內(nèi)燈具的開關(guān)進行便利、靈敏的操控，操控辦法可選用智能照明操控或墻面開關(guān)分場景、分區(qū)域操控，還可加入紅外、光控、聲控等操控手法。選用照明操控后，可削減不必需的開燈，延伸燈具運用壽命，完成節(jié)能。對開關(guān)進行分場景、分區(qū)域劃分時，宜遵循以下準則：
● 按機房列間分組;
● 與側(cè)窗平行分組;
● 依據(jù)保護、值班、安防等不一樣場景需要自定義程序完成分組定時敞開/封閉
來源：
機房監(jiān)控 機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng) 機房監(jiān)控系統(tǒng) http://www.ixsba.com
