IDC数据中心机房降耗方案研究

张建波

昆明理工大学津桥学院

IDC数据中心机房降耗方案研究

张建波

昆明理工大学津桥学院

IDC在我国的发展十分迅速，IDC机房建设的数量与规模也在不断扩大，但是目前我国IDC机房的PUE值却远高于西方发达国家的平均水平，这与国家可持续发展的经济发展观以及我国节能减排工作的倡议是违背的。在此背景下，笔者对我过当前IDC机房能耗现状进行总结和能耗值偏高的原因进行分析，并结合实际情况提出合理可行的降耗方案，进而希望这些方案可以为我国IDC机房的建设和改造提供些许参考价值，为我国节能减排和可持续发展贡献绵薄之力。

IDC；机房；节能降耗

引言

Internet Data Center（简称IDC）即互联网数据中心，该技术依托于互联网，从概念上我们也可以将它理解为商业化的公共互联网机房，它的作用是为数据的集中收集、存储和处理的设备提供运行维护的设施基地及相关服务等。IDC在我国的发展十分迅速，IDC机房建设的数量与规模也在不断扩大，但是目前我国IDC机房的PUE值却远高于西方发达国家的平均水平，这与国家可持续发展的经济发展观以及我国节能减排工作的倡议是违背的，所以各企业应主动加大对IDC节能减排工作的开展。笔者在此背景下，对我国当前IDC机房的能耗现状及原因进行分析，并提出相应的节能降耗方案。

1.国内IDC机房能耗现状及原因分析

1.1 国内IDC机房能耗现状

PUE是IDC机房能耗的指标，其算法是数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源的比值，基准是2，越是接近1该数据中心的降耗水平越高。目前我国大型具有规模化和体系化的IDC运营公司，IDC机房PUE普遍在2到3之间，而国外发达国家如Facebook等知名互联网企业IDC机房PUE值普遍都在1.5以下，甚至更低，可见我国这些企业在IDC机房建设和改造中还需要不断向这些企业借鉴采用的降耗技术。

我国以腾讯等公司为首的大型互联网龙头企业已经开始了IKC机房降耗实践，如腾讯公司当前数据中心的节能性能比普通的数据中心节能已经超过了20%。虽然我国这些互联网剧透在IDC节能上已经取得了一定的成果和进展，但是我国目前IDC能耗大的问题仍然很普遍，节能降耗仍有改进提升的空间。

1.2 国内IDC机房能耗原因分析

IDC机房能耗是由IDC机房设备用电损耗、空调制冷系统用电损耗（比重最大）、供电系统用电损耗及其他一些辅助设备用电损耗组成，我国IDC机房PUE指偏高的原因有：

（1）在我国大多数的IDC机房中，IDC机房设备能耗偏高；

（2）由于机房布局、业务等原因，空调制冷系统利用率低；

（3）供电系统布局不合理，供电线路冗余、供电设备利用率低，供电系统损耗严重；

（4）未能优化配置导致数据中心机房的能耗。

2.IDC机房节能降耗方案

2.1IDC机房建设和改造的基本原则

在对新IDC机房建设和高能耗的IDC机房改造时，需要根据数据中心机房的特点进行合理的、有针对性的建设和改造，是在充分考虑众多影响因素，综合考虑IDC机房的经济效益的情况下，实现经济效益与节能效益相结合的节能降耗改进。

2.2IDC机房新建和改造采用能耗低的机房设备

随着现代科技的进步，新设备的性能不断提高，能耗在有些情况下比旧设备甚至更低，所以在IDC机房新建和改造时，若经济条件允许，可适当购置些性能好、扩展性高、集成度高但相对能耗较低的新型设备，切忌盲目购置与更换大容量设备，应遵循按需购置的原则，避免浪费。

2.3 选用合理的空调系统

由IDC机房能耗占比可以看出，空调系统的能耗在总能耗中占比最大，约是40%左右。因此，在IDC机房建设和改造过程中，空调系统的布局是重中之重，通过合理的设计和安装降低空调系统的能耗，将非常有效地降低IDC机房整体的能耗值。

2.4 优化供电方案和改进供电设备

IDC机房供电系统为保证供电的正常运行，常常会采用冗余的供电设计和设备，这对电能的损耗不容小觑，特别是不间断供电系统设备的能耗普遍较大且谐波较多，很容易造成谐波污染进一步扩大供电系统的能耗。综上所述，我们必须对IDC机房的供电系统进行优化和改进。具体的优化改进措施可根据IDC机房中的用电设备的实际使用情况进行分析总结。如从提高IDC机房电能利用率上讲，对一些要求不高的设备或用户，不对其设置备用电源；如针对不间断供电系统中设备损耗大、谐波污染的问题，可以采用高压直流供电系统代替传统的UPS系统，江苏电信使用高压直流系统后将电能利用率提高了约15%，节能降耗效果十分良好，该经验值得学习借鉴。

2.5 合理布局机房和优化机柜散热方式

在IDC机房的布局中，如果产热设备和散热设备布局不合理、机柜散热方案制定不合适，那么机房整体的散热都将受到严重影响，更可能会因温度过高而导致高危引发损失。所以在对IDC机房布局的时候，应尽量把握以下几个原则：

（1）将发热量高的设备尽可能的分散摆放，应保证其散热的流通性；

（2）应选择遵循前进后出、水平通风进排风结构相同的机柜；

（3）防止冷热气流混合，保证设备进行冷却的进风温度恒定；

（4）减少障碍物，保持机房邱柳流通途径的顺畅。

3.结束语

本文通过总结当前我国IDC机房能耗的现状和对IDC机房能耗值偏高的原因进行分析，根据IDC机房建设和改造的基本原则，结合IDC机房能耗值偏高的的原因给出了一些合理可行的机房降耗方案，希望这些方案可以为我国IDC机房的建设和改造提供些许参考价值，为我国节能减排和可持续发展贡献绵薄之力。

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