数据中心机房的节能

其他 设备 ， 因此机房 的节能重点是服 务器及 网络通信 设备和 空调 ， 本文就如何 减 少机 房能耗 而采用的新技 术 和新 产品展 开论述 。
关 键词 ： 房 ； 机 节能
达到更好 的效果 ，可封 闭所有 的冷风信 道 ， 在 推动 Ｉ Ｔ设备 直流供 电替 代交流供 电 ，这不 仅 电磁兼容还是能效比上， 都会 冷风信 道 中 ，在 所有 机 柜上方 用 隔板封 闭起 在供电可靠性、 来 ， 风通道 的 两侧 用 门来 封 闭 ， 样完 全阻 有优 于交流供 电的优 势。 冷 这 隔 了冷 信 道与 热信 道交 流 ，避 免 发生混 风现 ３ ． ３采用无 变压器 的 ｕ Ｓ 备 Ｐ设 传统 Ｕ 的整 机效 率 只有 ７％～５ 但 Ｓ Ｐ ５ ８％， 象。 ２ 科学 合 理设 计 机房 内部气 流 走 向提 采用无 变压器 的机型 ，可以提升 至 ９％以上 ， － ２ ０ 这 种机 型体 现 了 Ｕ 电路技 术 的进步 ，代 表 Ｓ Ｐ 高空调运 行效率 比较各 种送 、 回风方 式 ， 前 业 界公 认效 着 Ｕ Ｓ技术 的发 展方 向 ，它 在进一 步缩小 体 目 Ｐ 率较高 的是采用下 送风 、 回风方式 。这种方 积 、 上 减轻 重量 、 善性 能 、 改 提高效 率 、 降低成 本 式 中冷风从 下部送 到机柜 ， 经过 机柜后其 温度 等方面 ， 都取得 了明显 的改善和进步 。 因此 ， 选 升高 比重 变轻 ， 然上 升 ， 足高温在 上 、 自 满 低温 用无 变 压 器 的 Ｕ Ｓ可 以更 有效 地 利用 电源 ， Ｐ 在 下的温度 自然分 布规 律 ， 不会 与送风 的冷风 让每一 度电都 花费在 系统 运作上 ， 而降低 能 进 混 合 ， 冷量 的 利用 率提 高 ， 冷 热气 流混 耗 。 使 避免 合， 这种 送风 方式 比上送 风方式 提 高 ２ ３ 送 ￣ ｃ ４ 其他技术 和趋势 回风温差 ， 需送风量 小 ， 所 可以节能 １～０ ５ ２％。 ４ ． １机房 “ ” 热点 的处理 这 种送风方式 宜采用上走 线方式 ， 架空 将 随着服 务器密集 化 、 化 、 小型 高效化发展 ， 地 板下 的空 间用 作送 风通 道 ， 因此 ， 不能 在地 机房 内逐 渐 出现热密度特 别高 的机柜 。 这些 高 板 下敷设各 种通信线 缆 ， 如果必须 在架空 地板 密度机 架形成 了机房 内的局部 热点 。针对 此 ， 下 走线 ， 也应 将线 缆 收纳整 齐 ， 少 阻挡 出风 可 以在 机房 内划出专 属的高热密 度子 区域 ， 减 隔 这样高热 密度机柜不会影 响 量 。另外如果 送风距离 较长 ， 用的通风 机全 离高热 密度机 柜。 选 压 值虽 能克 服地板 长距 离送 风 的全部 压力 损 到周 围的低密度 机柜 。在 封闭 的小范 围内， 针 的。 失 ， 送风 的始 、 的压差较 大 ， 于地板 对性 地制 冷 ， 但 终端 不利 这样更 行 之有 效 ， 能减 少不必 也 １ ． ２设备 能耗 比 随着对机房设备用 电作 进一步分 析 ， 我们 下保 持均匀 的静压值 ， 以还应适 当控制地 板 要 的能耗 。 所 ４ 自然冷却技 术的逐渐 应用 ． ２ 可 以看到能耗 与 用电设备 电源本 身也具 有 一 下 送风 的距 离 ，同时架 空 地板 的高 度至 少为 ．ｍ。 目前 自由冷却 已经 变成 一个很 热 门的话 定关 系 ，因为 电源在将 市 电处 理成适 合 Ｉ 设 ０４ Ｔ 备适用 的标 准时 ，它本身也是 要消耗 能量 的。 ３优化供 电系统 ， 降低 电能消耗 题， 位于较 冷地 区的机房 可考虑采 用 自然冷空 这些 能量有 些是 被电容 、 电感 吸收 ， 有些 为 变 供 电系统在提 供电源 的同时 ， 也会有 电能 气 自由冷却 。在 国外 ， 助 自然界 天然冷空气 借 虽然这些 损耗在机房 总能耗 中所 占 比例 来 为机房 降温 已经受到重 视 。据报 道 ， 位于美 压器建立交 变磁 场所消耗 ， 也有 的 因为 电源 内 损耗 ， 但也不容 忽视 。 目 可采用 以下几 种措 国罗德 岛 的布 莱恩 特大 学也 在借 助冰雪 天气 前 部线路 中的电阻而转化为热量 散发 ， 总之这些 不 大 ， 电能 消耗对 于 Ｉ设 备硬 件而 言 是无 效 的 ； Ｔ 而 施 以达节能效果 。 来 降低机 房的 电能消耗 。 布菜 恩特大学的数据 且 品牌 、 设计 和标准 不 同 ， 电源 本身 消耗 的功 ３ ． １模块化供 电保持 Ｕ Ｓ 高负载率 Ｐ较 中心机 房配 有 一套 封 闭的 以 乙二 醇为冷 却剂 率也 有差别 ， 这便是 衡量电源是否 节能 的一大 般来说 ，Ｐ 的效率 和负载功 率是成 正 的循环 制冷 系统 ， ＵＳ 当天气 很冷 的 时候 ， 系统 就 标准： 转换效率 。它是 硬件本身 消耗 的功率和 比的 ，越 接近其 满 负载容量 效率 就越高 ；Ｐ 会利用室外的冷空气给冷却剂降温 ， ＵＳ 外部冷源 从 为 免费 资源 ， 以利 用 ， 加 既经 济又 节能使 用此 市 电插座输入功率 的 比值 ， 观地看 出电源 的供 电效率越 高 ，能耗就越 低 。举例 来说 ， 可直 供应 器本身 消耗 了多少能源 。 Ｕ Ｓ 身的效率讲 ， Ｐ本 工作效 率小于 ９０的 Ｕ Ｓ 方 式 仅 此 一 项 就 降 低 了 ２％～ ０ 电能 消 ０ｏ Ｐ ／ ０ ３％的 举个 例子 ： 个 ５ ０ 的 电源供应 器为 自身效 率较低 ， 然使总体耗 电量增 加。现 在 耗 。 以一 ０Ｗ 必 例 ， 该供应 器 的转换效 率为 ７％， 如果 ０ 即如果 很多 Ｕ Ｓ Ｐ 生产厂 商正在 实行 对 Ｕ Ｓ 块化生 Ｐ模 ４ － ３动态 智能冷却 技术 的应用 有 ５０ 的交 流 电输入 到电源供应 器 中 ， ０Ｗ 只有 产 ， 用户可 按 照负载 的增 加 而增加 模块 ， 始终 机房 内每 一个 Ｉ 设 备 的冷 却 温度不 同 ， Ｔ ３０ 的交 流 电会转 成直 流电供 服务 器应 用 ， 保持 Ｕ Ｓ 高负载率 ，以达到降 低能耗 的 目 比方来说 ， 台服 务器需 要 １℃，但 网络设 备 ５Ｗ Ｐ较 １ ８ 浪 费 了 １０ 的 电 力 ； 目前 欧 美 正 推 行 的 的 。 ５Ｗ 只要 ２℃，机 房为满 足这台服务器 的要 求 ， ０ 必 “０ｌｓ认证 ， ８ｐｕ” 即是基 于对 电源转 换效 率 的考 另外 在满 足高 效率 的前 提下 。减 少 Ｕ Ｓ 须设为 １ｑ ， Ｐ ８Ｃ这就使设备之间存在不同的冷却 量。 凡是在任何状态 下转换效率均 不低于 ８ ％ 体积也成 为一种方 向。 ０ 有厂家 已生 产出专为 刀 供应量 。 惠普在 其新一 代数据 中心 的体验中心 的产 品才可跨入 门槛 ， 获得 相应证 书。所 以在 片式服务器 提供 电力 保护 的系统 ， 台刀片 展示 了一种动 态智能 冷却技术 。 其每 每个 机柜都能 选 购 电源 供应器 时 ，必须注 意转 换效 率 的问 式 Ｕ Ｓ Ｐ 模块 均是 一台完整 的 Ｕ Ｓ系统 ，可 以 设定不同温度 ，通过建置 ７０ 个传感器群组 Ｐ ５０ 题， 转换效率 越高的 电源供应 器就越省 电。 作 为一 台 Ｕ Ｓ 独使 用 ，同时也 可 以在标 准 的感应 器来监 控温度 ， 在每 台机柜前方 的地 Ｐ单 并 ２空调系统 的节能 的 １ 英寸 机柜 中堆叠 多台 Ｕ Ｓ ９ Ｐ。 板下都埋设了排风 口， 根据散热需求针对性地 空调产 生的 能耗约 占整 个机房 所需 总 功 ３ ． ２机房供 电电源 的转 变 动态供应冷却气流， 其风量大小可以根据需要 耗的 ３％左右 ， ５ 近年来 ， 空调系统 的节 能 ， 针对 目前 机房 中基 本 上都采 用 的是 双转换 在 随 时调节 ， 而 达到 节能 目的 ， 术可能 将 从 该技 采取 了以下措施 ， 并取得 良好 的节能效果 。 线 式 Ｕ Ｓ其工作 时会先 将交 流电滤波整 流后 机房 的降温 成本降低 ４ ％。 Ｐ， ０ ２ ． １建立相互 隔离的冷热通道 变成直流电， 由逆变器将此直流电转换成设 再 参考 文献 首 先机 房机柜 的摆放 必须 面对 面 、背 对 备 需要 的正弦波交 流电源 。两次 的交 、 流变 【 李学博 ， 房节 能走 向系统化 、 直 １ ］ 机 智能化、 精细 背， 也就是说 ， 机柜的正 面应面对 面 ， 两个 建立 化 会带来 一定 的损耗 。如果 Ｉ 设 备采用 直流 化 ， Ｔ 通信世 界 周刊 。０ ９ ２０ ． 起冷通道 ， 两个 机柜 的背面也是背 对背 ， 而 建 供 电 ， 以减 少一次交 、 可 直流转变 ， 达到节 能 的 『 邹 大斌 ． 色催 熟机 房节 能技 术 ， ２ ］ 绿 计算机 世 ２０ ． 立起热 通道 ，从 而在两 个 区块 建立 起冷 热通 效果 。 然而 目 大部分 Ｉ 设 备都是交 流供 电 ， 界 ．０ ８ 前 Ｔ 道， 避免冷空 气混和热空气造 成混风 现象 。为 直 流供 电模 块的生产 还未规模化 ， 因此可 大力
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Ｃ ｉａ Ｎ ｗ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ ｅ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ
工 程 技 术
数据 中疆 油 田公 司数 据 中 心 ， 疆 克拉 玛 依 ８ ４ ０ ） 新 新 ３０ ０
摘 要： 通过分析机 房设备 的能耗 构成 ， 照耗能 所 占比例 大小依 次为服务 器及 网络通信设备 、 按 空调制 冷及加 湿设备 、 电设备 、 明及 供 照
１设备 能耗和温度 １ Ｔ ． Ｉ 设备 所允许的工作温 度范 围 １ 以往 的标 准 中建议服 务器 及 网络通 信设 备应 运行在 ２￣到 ２ｏ，这 样可 以保 证 设 备 ０ Ｃ ５Ｃ 可靠长 时间运行 。 ５ ｌ℃到 ３ ℃， Ｉ ２ 是 Ｔ设备 可以 正常运行 的极限范 围， 但如果 长时 间运 行在 此 温度 条件 下 ， 设备可 能会宕 机 ； Ｉ ， ｒ 但随 着多数 主要制造 商已接受 了美 国采 暖 、 制冷 与空调 工 程 师协 会 （ Ｓ Ｒ Ｅ 提 出的提 高 机房 温 度 上 ＡＨ Ａ ） 限 的建议 ： 原来 的 ２ ￣提高 到 ２℃， 从 ５ Ｃ ７ 现在 生 产 的设备也 较之 以前具 有更 宽 的工作 温度 范 围， 已能满足 在 ２ ℃下长期稳定地 运行 。 ７ 温度越高 ， 吹风设备 和设备风 扇的转速 也 就越快 ， 电也 就越大。将温度 限定在 ２ ￣ 耗 ７Ｃ 是 能够实现 温度和功耗 的一个最 佳平衡 。 在其他 的运行工 况条件保持不变 的情况下 ， 夏时 空 盛 调 的设 置温度 每提 高 １ 即可 降低 耗能 ５ ℃， ％。 因此 ，在 购买服务器设备及 网络通信 设备 时 ， 在满足其他 功能要求的前提 下 ， 应优先 选择具 有较 宽工作 温度 的设备 ，以达节 约用 电的 目