中小型数据中心机房降低能耗的措施探讨

余静

摘 要 当今社会已经跨入了信息化时代，人们对于数据的需求越来越迫切，不论是政府、企事业单位、公司以及各类组织都离不开信息系统的支持，而所有信息系统的核心就是数据机房，各种中小型机房机房是整个信息系统的心脏和命脉所在。一个合理部署和良好维护的机房，决定了整个系统的稳定和高效运转。如何加强中小型数据中心机房建设与维护日益被关注。如何让企业正常进行运转的同时也降低一些能耗成了一些企业思考的问题，现在我们就来分析一下这个中小型数据中心的能耗问题以及如何才能降低其能耗的措施。

【关键词】中小型 数据中心 机房 能耗 降低措施 意义

1 中小型数据中心机房节能的意义

1.1 能够有效降低数据中心机房运行成本

在进行数据中心的机房运行成本核算中发现很大的一部分成本源于通风制冷等设备的运行，可以这样说鉴于数据中心的机房设备对于温度有着敏感的要求，造成通风制冷设备需要投入很大的成本，然而在过去的数据中心机房里面通风制冷的模式设置较为粗放，很少进行制冷的专业和精细化管理，缺乏针对性与精准性，这样就造成了为实现良好的制冷效果，引起大量的无功消耗，造成电力等能源出现浪费的现象，从而造成局部的温度过高，这些问题都会引起数据中心机房的运行及维护成本的不断上升，白白浪费一部分资金。如果引进新型的节能技术，对整个机房进行必要的精确制冷，测控后定点送风，不但可以大幅提高通风和制冷的有效性，还可以不断降低无功的能耗。

1.2 能够保障数据中心机房设备的运行效率

在中小型数据中心的机房内部，需要这些设备，比如说服务器和交换机以及有时候会出现存储的设备等，这些设备对于温度都较为敏感，当出现运行的温度过高的时候，一些设备的性能就会下降，这样会大大影响运行的效率，而且如果局部的过热问题无法很快地如得到解决，还会出现一些设备的故障或者是损坏的问题，这样就会影响设备的使用寿命了。这些情况下运用一些节能的技术后，通过精心设置的精准通风制冷及气流组织等的控制，能够很好地实现温度控制，从而解决过热等问题，保障整个中小型数据中心机房设备可以运行良好。

2 中小型数据中心机房降低能耗的措施

2.1 设置空调温度偏高

对于空调当前的运行情况来判断，如果空调设备的温度需要提升一个摄氏度，那么其运行的效率就必须提升大概3%的程度，这样做可以大大提高节能的效率，换句话说就是如果我们平时在机房内，把空调的温度稍微设置的偏高一些，这样就可以达到降低能耗的效果。

2.2 设置冷通道

根据冷通道的送风位置不同，可分为内冷通道和外冷通道两种。内冷池是将一排机柜密封为前有冷风通道、后有散热孔的空气循环结构，冷通道设置在机柜内部，空调通过特定管道将冷气送入冷池，以确保冷气被机柜中设备所利用。内冷池根据空调设备不同，还可以分为模块式空调直接送风方式和外部空调专用通道送风方式两种。外冷池是在两组机柜间建立密封制冷空间，利用两组机柜间的空调下送风，使两组机柜之间构成冷通道，确保冷风必须穿过这两组机柜并为设备散热后实现回风，从而提高机房制冷效率与恒温效果。

2.3 选择合适的气流组织方式

优化机房气流组织，也是数据中心空调系统节能设计的一个重要方面。需要结合数据中心机房环境的搭建，慎重考虑空调冷却系统的排风方式。有效的排风方式能加速数据中心环境内气体流通、加速散热过程，同时能避免局部过热的现象。通常，可以选择上送风和下送风两种方式。前者冷风将机房机柜上方的热量携带走，送至室内下部，实现散热制冷的效果；后者的主要方法是合理抬升地板高度至一理想位置，在地板下构造架空区域，空调冷风通过架空层送往机房内部，并最终通过机房顶部空间散发热量，实现循环制冷的效果。回送冷风的方式可以结合数据中心实际施工情况选择开放式或者管道式以及相互间融合的方法，从而达到节能的目的。当精密空调采用下送上回气流组织方式时，地板下为一个送风静压箱，地板下尽量采用较低的走线桥架，走线槽最好是漏空的，且走线槽方向与空调送风方向尽量保持水平，避免交叉影响送风效果。另外，如客观条件允许，还推荐采用上走线布线方式，强弱电管线全部从顶部走线，地板下无任何管线来阻碍空调送风，此种气流组织能提高空调制冷系统的效率。

2.4 UPS的利用

UPS是进行交流供电环节里面一共比较重要的环节，提高整个机房的运行能效，也是减少数据中心不必要能耗的一种方法。在UPS工作时，整流器、逆变器存在着一定的功率损耗。在没有进行UPS系统优化设计时，供电系统自身的耗电会占到15%以上，而这些损耗都是没有必要的。可采用模块化UPS系统来进行节能，与传统UPS系统相比，模块化UPS系统采用高频技术、提高功率密度、缩小了UPS模块体积，其在初期的装机容量较小，可以根据需要随时进行扩容，能有效避免资金的沉淀，同时还不需要购置谐波滤波器、相位补偿装置等，可以节省资金。模块化UPS系统TH—DI<3%、输出功率因数>0.999。而传统UPS系统THDI 30%、输出功率因素<0.8，这表明模块化UPS系统可以减小安装电缆以及保险的容量，降低安装的费用，同时还能够有效的减小对电网的谐波电流干扰、降低噪音污染。同时采用模块休眠技术，整机的运行效率始终都保持在95%以上，功耗较小，空调的功率不用太大，能够降低运行以及制冷费用。

2.5 升级数据存储器及变压器

数据存储部分在整个中小型数据中心中消耗的能耗比重也不小。我們应该对整个存储的系统进行适时地更新和替换，让这个方面的能耗大大减小。就对于磁盘而言，采用大容量的磁盘会比采用同等容量的小容量磁盘在消耗能源方面节省10%。另外，变压器在整个数据中心中也是必不可少的一环，变压器决定着整个数据中心的电能利用率的高低，如果可以使用好的变压器有的时候相当于提高了利用率，这样能耗就减低了。

3 结束语

在中小型数据中心机房建设过程中，都必须要小心谨慎，因为整个创建工程是一项需要长期使用和维护的项目。在整个工程的建设和管理过程中，要遵守先进行整体规划，再进行分步实施，最后重点突破的原则，要在企业的具体要求和实际发展中，把握中小型数据中心机房建设的实用性和经济性。在每个关键节点上都严格把关，层层推进，让中小型数据中心机房的节能工作更上一层楼。

参考文献

[1]钱晓栋，李震.数据中心空调系统节能研究[J].暖通空调，2012（03）：91-96.

作者单位

上海电信通信设备有限公司 上海市 200072