通信企业IDC机房节能减排的思考

郑妃妃

摘 要：随着新一代移动通信和下一代互联网等新技术蓬勃发展以及视频、图像等新业务新应用带来数据业务快速增长，大规模数据中心的建设使得集成度高、能耗大的数据单架设备大量增加，能源消耗总量呈指数增长。绿色数据中心已经成为数据中心发展的必然。本文针对如何进行通信企业IDC机房节能减排展开分析，期望能够对数据中心节能减排的技术实施具有参考作用。

关键词：通信企业；IDC机房；节能减排

中图分类号：TK018 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）11-0261-01

数据中心能耗问题已受到高度重视，节能规划水平有了极大的提高，节能成为数据中心规划设计一项重要指标，相关行业和政府领导部门纷纷提出，众多行之有效的节能方案和节能产品推出并实际应用，数据中心建设能耗指导意见和准入指标。能耗指标PUE有了非常显著的变化，为数据中心降低能耗做出了重大贡献。

1 通信企业IDC机房运行要求

互联网数据中心（Internet Data Center）简称IDC，IDC主机托管主要应用范围是从电信部门分配到互联网静态IP地址后，政府提供服务器托管，为其他客户提供虚拟主机服务，通过这个商业平台来为供应商、网站发布、虚拟主机和电子商务等。虚拟主机是单位通过托管主机，利用已有的互联网通信线路、比如网站发布，单位通过托管主机建立自己的电子商务系统，电子商务是指单位通过托管主机，经销商、批发商和最终用户提供完善的服务。通过互联网广泛宣传自己的产品或服务；使自己成为ICP服务提供商；即可发布自己的www站点为企业将自己主机的海量硬盘空间出租，就是电信部门带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，租用以及相关增值等方面的全方位服务。

2 IDC机房节能减排设计思路

（1）外置双冷源高效集成冷站，系统制冷效率COPs>8.0。安置在机房内或空调间的水冷空气处理机，充分利用自然冷源，热量通过冷水带走通过负压将机房热通道中的热空气回收至空气处理机中进行换热。冷量通过风机送至机房，在湿球温度高于15℃时采用机械制冷，为IT设备提供低于15℃的自然冷源[1]。

VSD（Variable Speed Driver）的工作原理是：根据冷冻水出水温度和压缩机压头，控制冷冻水出水温度的实际值与设定值的温差，从而使机组始终在最佳状态区运行。

VSD通过压缩机的压头低转速运行，来控制电机速度，使电机的转速与系统负荷相匹配，导流叶片处于全开状态，优化电机的转速和导流叶片的开度，噪音大幅降低。当机组在满负荷工况下运行时，电机速度完全由温差控制。当制冷机处于部分负荷下运行时，直至转速达到最小为止。同时，空气处理机中风机采用大口径三相异步风机电机会给导流叶片提供控制信号，来调节机组输出冷量。因此，VSD可以实现同步调节电机转速和导流叶片开度，

（2）数据中心机房是采用下送风，依据IT设备负荷动态调节空气处理机中的风机，首先从这里入手对其电路结构和各种性能进行较详细地讨论，我国数据中心SHI实现数据信息集中处理、管理等功能的服务平台，但是传统的数据中心建设模式绿色化水平低，顶回风方式，来自高效冷站的冷水进行换熱，向机房提供用于IT设备散热的循环冷却空气。逐渐减小导流叶片开度。通过内置表冷器与对燃气分布式能源系统的供能具有安全性、节能效益、经济收益、环境保护的效益[2]。机房水冷式空气处理机包含表冷器、风机、传感器和智能控制器等设备。达到高效散热的目的。大量数据中心高能耗不仅增加了企业成本。

（3）燃气分布式能源系统应用于数据中心的适用性及节能，能耗普遍较高，然而还造成了能源浪费，将传统分供系统作为比较对象，在节能减思路上进行设计、选型、安装和运维各方面的安装和运行。直接为IT设备供电的设备大都是交流电的UPS，高频机UPS有传统双变换型、但目前尚有一些用户由于惯性，采用Delta变换型和在线互动式。原因是对UPS的电路结构还有模糊认识。节能的设备莫过于高频机UPS，对工频机UPS仍情有独钟。

（4）电源使用效率（Power Usage Effectiveness，简称PUE）是评价数据中心能源利用效率的指标，据统计，普遍在3左右。是数据中心总能耗与关键设备能耗之比。PUE越接近1，说明数据中心的能效水平及绿色化程度越高，有大量的电能被空调系统、供配电设备、通风设备、照明设备等消耗。这说明，不论是直接用整流器还是经过充电器都否则电池的寿命就会很短。用交流给电池充电会导致电池损坏。

（5）国际上先进数据中心的PUE可达到1.7，特别是中小规模的数据中心，一般传统的UPS而言，采用的是单向变换式的整流器和逆变器，这两个变换器的作用都是电压源，而且整流器和逆变器的作用是不可逆的；还有一种称为Delta变换式UPS采用的是两个双向变换器，将交流变换成直流的目的，目前国内数据中心的PUE基本为2.0～2.5。PUE更高，而且这两个变换器的作用过程是可逆的。UPS的第二变换器的作用是将直流变换成交流。

因此，不具备双变换功能的电路就不是UPS。为了说明这个问题，下面就逐一说明。

比如在市电断电期间，所以双变换对任何UPS都是必须具备的。因为任何电池的容量是有限的，为了不间断供电，UPS四个基本构成部分不具备时的情况。任何静止变换式UPS而言都存在一个双变换的问题，变换成负载可以接受的交流电。当然在此情况下旁路开关也不能接入了。所以必须具备两个变换器。意思是说逆变器必须及时将电池所提供的直流电都存在一个将交流变换成直流和将直流变换成交流的过程。必须将交流转换成直流后才能给电池充电，一个是为了给电池充电，电池的容量放完以后必须及时补充无逆变器时的情况。在这个电路中也有一个变换器——整流器，这就只有一个功能，即将交流变换成直流，有些直流屏也就是这种结构[3]。

当然在作稳压器时，由于缺少了静态旁路开关也就缺少了市电的冗余，无电池组的情况。由于缺少了电池组就意味着失去了不间断功能，无静态旁路开关。换言之也就缺少了一个不间断供电的电源因素，，可通过旁路开关将负载转接到负载上即使有旁路开关也必须是有间断的。如果作为稳压稳频源（CVCF），但当市电断电时就无能为力了，一般在无静态旁路开关的情况下赋予了电路一些特殊功能；当稳压器出现故障时总之也不是UPS了。既可作变频器也可作输入输出电压不一样大的变压器。也就不是一个完整的UPS了。

3 结 语

IDC（互联网数据中心）的建设，随着低碳经济的来临，对能源的消耗也在迅速的增加，国家对节能减排工作日益重视。对互联网数据中心进行科学的能效评估，促使互联网数据中心合理利用能源。在节能减排和绿色经济的大环境下，我国政府承诺到2020年，国内生产总值单位二氧化碳排放比2005年下降40～45%。

参考文献

[1]郭大钢.数据中心节能减排技术与规划建设[J].西安邮电大学学报，2014（4）：113～116.

[2]罗家锋.互联网数据中心节能减排评估研究[J].低碳世界，2017（6）：77～78.

[3]秦 婷，张高记.数据中心节能减排措施探讨[J].西安邮电学院学报，2013（4）：95～99.

收稿日期：2018-3-10