科技与生活杂志：浅谈机房节能减排的技术措施 |
| 2012-11-24 10:14 作者：王 蓉 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月24日文】据《科技与生活》杂志2012年第17期刊文称，机房的节能减排技术措施包括耗能设备的优化、制冷系统优化、运行设备的备份优化，机房空间的优化、落后设备的淘汰等。本文主要围绕机房的规划与设计、机房线缆设计与管理、制冷系统优化和UPS(不间断电源)优化等几个方面对机房的节能减排进行探讨。
近年来随着我国经济的飞速发展，各项建设取得了举世瞩目的成就，然而在发展的同时，用于推动经济发展的能源消耗日益增加、环境污染日趋严重，经济社会发展与能源环境的矛盾日渐突出。节能减排逐渐成为新时期推动我国社会可持续发展，建设和谐社会工作的重中之重。
作为世界科学技术发展的最新成就微电子技术、计算机技术、信息技术在节能减排方面做出了重要的贡献，建设各种各样实时的、非实时的系统，服务于我们的工作和生活，通过它们实现无线通讯、无纸化办公、电子邮件、网上购物、视频会议、各种监控数据实时传输等，然而不为人知的是随着各类信息系统的不断建设和发展，承载各种信息系统运行的机房反而成为高能耗的突出环节。因此，如何做好各类机房节能减排，便成了政府、企业的燃眉之急。
机房的节能不仅仅包括机房主设备的节能，更重要的还涉及电源、空调、机房空间等多个方面。对于大多数企业而言，除了机房的一次性投资外，更大的成本在后续长期的运维上面。
1机房节能减排技术措施
1.1机房建筑结构及装饰设计
机房的节能应从规划、设计开始，结合最新节能、环保、低碳的技术，充分利用空间节约、供电节约、制冷节约、水资源节约等技术，依据当地的气候条件，充分利用自然冷资源，最大限度实现节能环保绿色低碳建设。
在新建造机房建筑时，机房区域的保温性能成为节能降耗的重要技术指标，设计时要求符合《公共建筑节能设计标准GB50189-2005》，由于大部分机房要求保持常年恒温恒湿的环境，因此在建筑机房区域外围结构上要有良好的保温性能，同时外墙不应设置外窗。
在进行老旧机房改造时，一方面，可以通过为机房区域墙体加装保温层，另一方面，通过改造窗框、玻璃以及安装遮阳装置，达到减少外界环境对机房内环境的影响，实现节能降耗的目的。
无论是新建还是改造，机房设计时都要进行机房内冷热通道设计，合理的冷热通道设计有利于提高能效比，降低空调用电量和设备耗电量。
对于新建机房建议采用“空调下送风”方式，机柜摆放方式建议采用“面对面，背靠背”，这样冷热气流相对独立，符合服务器等IT设备从正面进风、从后面排风的设计。通过将冷、热气流分开，可避免前排机柜排出的热空气与空调的冷空气混合后再进入后排机柜，不会出现冷气流的“断路”现象，减少机房内局部设备区高温情况的出现。
对于没有条件采用“空调下送风”的机房，可根据机房实际情况，采取在设备机柜对面安装空调的方式和在机房热负荷较高的区域上部适当增加回风风机的方法强制气流循环，将热气流回送到空调的回风口，改善机房的冷热气流组织，使得冷气流在机房中分布较为均匀，并可直接进入机柜中的设备，进行充分的热交换。
1.2制冷系统设计优化
1.2.1合理的进行机房制冷设备的选型
进行机房制冷设备的选型工作应结合机房所在地区的地理、气候环境以及机房所承载的系统功能来设计，重点是选择精密空调还是舒适空调。
精密空调有着风量大，风速高、温湿度控制精确等优点，但也有着投资大、耗电高等缺点。如果机房仅提供可靠性不高的应用或设备对机房环境要求不高，设计时可以考虑使用舒适空调。需要指出的是冬季在北方寒冷地区，由于室外温度太低，舒适性空调不能正常运行，对于冬季仍需要制冷的机房来说还需通过别的途径解决。另外，由于精密空调室外机机体较大，会产生室外机与室内机安装地点高低差的问题，还有管路路径超长的问题，这些需要设计人员和运维人员权衡利弊，做出最优的选择。
1.2.2利用可行的节能新技术
在进行机房节能减排优化设计时可以利用一些传统的技术，如利用自然冷源技术、建立统一的温度湿度控制系统等。
我国土地面积大，南北温差及冬夏温差都很大。在长江以北，特别是高纬度高海拔地区室外温度低，在秋冬两季完全具备天然的“冷源”。如能很好的把室外新风加以利用，将起到很好的节能作用。国外有的机房全年2/3时间是使用新风来冷却机房温度的，长期运行积累出的效益将是非常可观的。
机房内部统一的温湿度控制能够避免各空调之间出现温湿度不一致的问题。通过机房统一的控制管理，可以避免因不同空调间温湿度差异而造成的一部分空调在制冷而另一部分在加热的现象，防止出现因操作互相抵触造成的效率低下问题。
1.3UPS系统设计优化
为保障机房的电力供应，提高系统的可靠性，现在机房里都会安装一套或两套以上UPS系统。大多数机房运维人员认为，UPS系统只是起到断电保护的作用，实际上机房中UPS系统也是一个耗电大户,在其工作时整流器、逆变器也均存在着功率损耗。根据统计在没有进行UPS系统优化设计的系统中，供电系统自身的耗电占15%以上，而这部分损耗是完全没有必要的。
在设计优化时首先应考虑供电的可靠性，合理的设计系统断电续航能力，过高的要求不但增加了建设投资，无形之中也使系统的运维费用增加。据统计：传统机房中80%的UPS负载率不到50%，层层设计加码导致普遍大马拉小车的现象，UPS容量浪费严重，效率低下。
其次，在设备选型时要尽可能的考虑效率较高的UPS，如采用高频无变压技术，可以降低供电系统的耗电量，为机房节省一大笔电费。
除了提高UPS自身的效率，部分UPS厂商提供了一种经济运行模式的功能，正常供电时，激活该功能，UPS由静态旁路供电，此时逆变器处于待机状态，不输出能量。一旦供电异常，UPS会立即切换到逆变器供电状态。由于平时的逆变器处于待机状态，所以自身功耗非常小，UPS的整机效率可以达到97%。
1.4机房线缆设计优化
机房线缆管理对机房的散热效力有着直接影响。如果某个机房的线缆比较混乱，设备产生的热气流就会受阻，在局部就会产生高温，从而对设备的安全运行、经济运行产生影响。合理有序的布线可防止散热通道堵塞，提高散热效率。建议无论是设计新机房还是改造旧机房，在进行布线系统设计时可以采用结构化布线，将布线一次敷设到各机柜中，新设备安装时不需要进行新的布线，仅通过列头柜和设备机柜内的跳线就可实现新设备的接入，这样可以避免“线缆杂草般丛生”的现象发生，同时能够减少维护人员的工作量，易于维护和管理。
2结束语
机房节能减排工作是一项系统工程，涉及机房建设规划、IT设备选型管理等内容。更为重要的是，每一位工作人员都要树立节能减排意识，从细节入手，真正将节能减排工作落到实处。
作者简介
王蓉（1975-），女，甘肃人，学历：大学，职称：工程师，研究方向：电力调度自动化。
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