網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和數(shù)據(jù)事務(wù)的疾速開(kāi)展股動(dòng)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的疾速開(kāi)展，使數(shù)據(jù)中心的計(jì)劃越來(lái)越大，耗費(fèi)的電能也越來(lái)越來(lái)多。數(shù)據(jù)中心用電負(fù)荷的幾何級(jí)數(shù)添加，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越供電容量的添加，用電疑問(wèn)已成為制約數(shù)據(jù)事務(wù)開(kāi)展的瓶頸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，用電本錢(qián)約占數(shù)據(jù)中心全體運(yùn)轉(zhuǎn)本錢(qián)的60%以上。無(wú)窮的用電容量給數(shù)據(jù)中心的開(kāi)展和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了無(wú)窮的壓力，以“綠色、環(huán)保、節(jié)能、高效”為理念的綠色數(shù)據(jù)中心已作為下一代數(shù)據(jù)中心建造的首要開(kāi)展方向。
這篇文章從數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)造剖析動(dòng)身，從IT設(shè)備、空調(diào)體系、供配電體系和照明體系等四個(gè)能耗首要構(gòu)成方面，提出了綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能解決方案和辦法，為怎么建造綠色數(shù)據(jù)中心供應(yīng)了主張。
數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成
依據(jù)國(guó)內(nèi)外各大權(quán)威機(jī)構(gòu)對(duì)數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)造與構(gòu)成的查詢(xún)剖析可知，一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心，其能耗首要由四大塊構(gòu)成：
榜首大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約50%的IT設(shè)備體系，包含服務(wù)器設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等。其間，服務(wù)器設(shè)備所占總功耗約40%，存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備約占總功耗的10%.
第二大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約37%的空調(diào)體系。其間，空調(diào)制冷體系約占總功耗的25%，空調(diào)送、回風(fēng)體系約占總功耗的12%.
第三大塊是占數(shù)據(jù)中心總能耗約10%的UPS供配電體系。其間，UPS供電體系約占總功耗的7%，UPS輸入供電體系約占總功耗的3%.
數(shù)據(jù)中心總功耗剩下的3%歸于輔佐照明體系。
如圖可知，要下降數(shù)據(jù)中心能耗，完成綠色節(jié)能減排，最重要的就是下降IT設(shè)備的能耗，空調(diào)體系、供配電體系和輔佐照明體系一樣也是不行忽略的要素。
從上述剖析可知，綠色數(shù)據(jù)中心的節(jié)能計(jì)劃，在滿(mǎn)意事務(wù)需要和安全運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，應(yīng)會(huì)集在IT設(shè)備、空調(diào)體系節(jié)能、電源體系和照明體系節(jié)能等四個(gè)方面進(jìn)行節(jié)能辦法和思路的探究。
IT設(shè)備節(jié)能
IT設(shè)備作為數(shù)據(jù)中心的榜首能耗大戶(hù)，選用低能耗的IT設(shè)備是數(shù)據(jù)中心最重要的節(jié)能手法。關(guān)于IT設(shè)備選用，節(jié)能辦法首要從設(shè)備選型、運(yùn)用、安置和保護(hù)三個(gè)方面思考。
(1)在設(shè)備選型上，首要應(yīng)聯(lián)系數(shù)據(jù)中心的建造規(guī)范，依據(jù)實(shí)踐需要置辦、擴(kuò)容設(shè)備，宜挑選擴(kuò)展性強(qiáng)的設(shè)備，對(duì)作業(yè)環(huán)境溫、濕度需要相對(duì)寬松的設(shè)備，防止超前運(yùn)用過(guò)高層次或高裝備的設(shè)備。其次，在同等功能條件下，設(shè)備選型時(shí)應(yīng)優(yōu)先挑選散熱才能強(qiáng)、體積小、重輕、噪音低和易于規(guī)范機(jī)架設(shè)備等的設(shè)備。
在技能挑選上，引薦挑選運(yùn)用低功耗核CPU處理器、虛擬化運(yùn)算技能、刀片式架構(gòu)、高效電源、動(dòng)態(tài)制冷、電源智能辦理功能及“動(dòng)態(tài)休眠”等技能的設(shè)備。設(shè)備應(yīng)能依據(jù)體系運(yùn)轉(zhuǎn)需要及負(fù)載狀況動(dòng)態(tài)調(diào)全體系各組件(CPU、硬盤(pán)、外設(shè)等)的作業(yè)及休眠狀況，支撐使命行列的同步智能調(diào)度，完成理想的降耗作用。主張?jiān)O(shè)備全體休眠節(jié)能作用最低應(yīng)到達(dá)20%，具有世界/國(guó)家/職業(yè)節(jié)能等級(jí)認(rèn)證的設(shè)備為優(yōu)。
(2)設(shè)備運(yùn)用，在滿(mǎn)意數(shù)據(jù)中心事務(wù)安全性的前提下，應(yīng)盡量進(jìn)步IT設(shè)備的利用率，節(jié)約運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備數(shù)量。
● 依據(jù)數(shù)據(jù)中心計(jì)劃，合理裝備保護(hù)終端、網(wǎng)管服務(wù)器和KVM設(shè)備等的數(shù)量;
● 統(tǒng)籌思考數(shù)據(jù)中心內(nèi)的各類(lèi)核算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資本，選用松耦合架構(gòu)裝備各類(lèi)資本，完成資本的共享和靈敏調(diào)度，可依據(jù)資本耗費(fèi)比例靈敏添加或削減某類(lèi)資本的裝備，使得資本裝備優(yōu)化，真實(shí)做到按需最優(yōu)裝備。
● 在技能成熟的條件下，適時(shí)運(yùn)用虛擬化和集群技能。
(3)設(shè)備安置與保護(hù)，為到達(dá)杰出的IT設(shè)備節(jié)能降耗作用，主張?jiān)O(shè)備安置與保護(hù)中遵從如下準(zhǔn)則：
● 機(jī)架設(shè)備的安置應(yīng)滿(mǎn)意機(jī)房全體計(jì)劃及冷熱分區(qū)的需要，各機(jī)架用電量應(yīng)與機(jī)房相應(yīng)區(qū)域的制冷量相適應(yīng)，設(shè)備的進(jìn)排風(fēng)方向應(yīng)與機(jī)房氣流組織的需要一致;
● 合理計(jì)劃設(shè)備安置，各機(jī)架的用電量應(yīng)盡量均勻，防止呈現(xiàn)部分熱島;同機(jī)架內(nèi)盡量安置物理尺寸、用電量及進(jìn)排風(fēng)才能挨近的設(shè)備，單機(jī)架耗電量主張不超越機(jī)房計(jì)劃的機(jī)架均勻用電量;當(dāng)機(jī)架用電量不一樣很大且難以調(diào)整時(shí)，應(yīng)將機(jī)房制冷才能及制冷量的散布相聯(lián)體系一思考不一樣功耗的機(jī)架方位。
● 機(jī)架宜按計(jì)劃計(jì)劃才能豐滿(mǎn)運(yùn)用，若機(jī)架無(wú)法一次裝滿(mǎn)，宜從間隔送風(fēng)口較近的空間開(kāi)端設(shè)備設(shè)備，設(shè)備之間的空隙方位應(yīng)設(shè)備擋風(fēng)板，防止冷熱風(fēng)短路。
機(jī)房空調(diào)體系節(jié)能
數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)首要安置的是服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)、路由器等對(duì)環(huán)境溫濕度、潔凈度需要較高的精細(xì)設(shè)備，對(duì)機(jī)房環(huán)境有嚴(yán)格需要，因而需選用機(jī)房精細(xì)空調(diào)體系。在機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)體系的挑選上，應(yīng)依據(jù)數(shù)據(jù)中心建造規(guī)范、建造計(jì)劃、修建條件、機(jī)房設(shè)備的運(yùn)用特色、地點(diǎn)區(qū)域氣象條件等，聯(lián)系本地動(dòng)力構(gòu)造、價(jià)格政策和環(huán)保規(guī)則等要素，經(jīng)過(guò)技能經(jīng)濟(jì)對(duì)比后斷定。
(1)空調(diào)設(shè)備選型和裝備準(zhǔn)則
● 空調(diào)體系計(jì)劃應(yīng)依據(jù)本地氣候條件選用節(jié)能辦法，如大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房宜選用水冷冷水機(jī)組空調(diào)體系;北方區(qū)域選用水冷冷水機(jī)組的機(jī)房，冬天可利用室外冷卻塔作為冷源，并應(yīng)經(jīng)過(guò)熱交換器對(duì)空調(diào)冷凍水進(jìn)行降溫。
● 數(shù)據(jù)中心的機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)制冷設(shè)備，按冷源的供應(yīng)辦法可分為單元式空調(diào)制冷設(shè)備和中心冷源空調(diào)制冷設(shè)備，空調(diào)設(shè)備在名義制冷工況和規(guī)則條件下，其能效比應(yīng)不低于《公共修建節(jié)能計(jì)劃規(guī)范》GB50189中的規(guī)則，并以數(shù)值越高越好。
● 在對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行選型過(guò)程中，機(jī)房的熱負(fù)荷是重要參數(shù)之一。依據(jù)《電子信息體系機(jī)房計(jì)劃規(guī)范》GB50174，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的空調(diào)設(shè)備額外制冷量的核算，需歸納思考機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的發(fā)熱量、修建保護(hù)構(gòu)造熱負(fù)荷、經(jīng)過(guò)外窗進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱、照明負(fù)荷、補(bǔ)充的新風(fēng)負(fù)荷和保護(hù)人員的散熱負(fù)荷等，并在斷定的最大熱負(fù)荷量的基礎(chǔ)上留有15~20%的余量。
● 在空調(diào)設(shè)備數(shù)量的裝備上，宜每4~5臺(tái)裝備1臺(tái)備用空調(diào)，并在每個(gè)機(jī)房最少配備1臺(tái)備用空調(diào)。
● 關(guān)于選用冷凍水空調(diào)的機(jī)房，可選用高溫冷凍水計(jì)劃。在一樣溫差條件下，蒸騰溫度每升高1℃，能效比能夠進(jìn)步2～3%.一樣，進(jìn)步蒸騰溫度還有利于利用天然冷源，關(guān)于同一個(gè)區(qū)域來(lái)說(shuō)，蒸騰溫度越高，每年可利用天然冷源進(jìn)行天然冷卻的時(shí)刻就越長(zhǎng)。
● 合理計(jì)劃空調(diào)設(shè)備的回風(fēng)溫度。當(dāng)時(shí)許多數(shù)據(jù)中心機(jī)房都將環(huán)境溫度設(shè)定為23℃±1℃，而IT設(shè)備開(kāi)展到現(xiàn)在，簡(jiǎn)直一切服務(wù)器設(shè)備的報(bào)警溫度都是32℃，按照這個(gè)數(shù)據(jù)，可將空調(diào)回風(fēng)溫度設(shè)置為28～29℃，縮短壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻然后起到節(jié)能擺布。
● 選用新技能，有用充分利用天然冷源的制冷才能。
(2)機(jī)房?jī)?nèi)氣流組織優(yōu)化
● 依據(jù)《電子信息體系機(jī)房計(jì)劃規(guī)范》GB50174和《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)范》TIA-942，數(shù)據(jù)中心機(jī)房機(jī)架擺放宜選用“面對(duì)面、背靠背”安置，構(gòu)成“冷”和“熱”通道。
● 機(jī)房空調(diào)宜選用下送風(fēng)、上回風(fēng)辦法，架空地板下不該布放各類(lèi)線(xiàn)纜防止影響送風(fēng)作用;合理計(jì)劃架空地板高度，斷定地板下送風(fēng)斷面風(fēng)速操控在1.5～2.5m/s，架空地板高度不宜小于400mm.
● 機(jī)架間隔空調(diào)設(shè)備的間隔應(yīng)大于1200mm，防止呈現(xiàn)回風(fēng)短路的狀況;當(dāng)空調(diào)設(shè)備送風(fēng)間隔大于15米時(shí)，需在機(jī)房安置空調(diào)設(shè)備，從機(jī)房?jī)蛇吽惋L(fēng)。
● 在特別狀況下，必需選用上送風(fēng)、下(側(cè))回風(fēng)辦法時(shí)，應(yīng)選用風(fēng)管送風(fēng)辦法，風(fēng)管、送(回)風(fēng)口的尺寸依據(jù)機(jī)房總熱負(fù)荷核算斷定。
供配電體系節(jié)能
數(shù)據(jù)中心供配電體系用于供應(yīng)滿(mǎn)意設(shè)備運(yùn)用的電壓和電流，并保證供電的安全性和可靠性。供配電體系通常由高低壓配電體系、變壓器、UPS體系、蓄電池體系、監(jiān)控辦理體系等體系構(gòu)成，一個(gè)數(shù)據(jù)中心的供配電體系通常包含上百臺(tái)、乃至上千臺(tái)設(shè)備。
供配電體系作為數(shù)據(jù)中心的第三耗能大戶(hù)，在計(jì)劃計(jì)劃時(shí)應(yīng)依據(jù)體系負(fù)荷容量、用電設(shè)備特色、供電線(xiàn)路間隔及散布等要素，從計(jì)劃、運(yùn)轉(zhuǎn)和辦理等方面選用各種領(lǐng)先可行的節(jié)能技能、辦法和辦法，如選用新式供電技能進(jìn)步電源變換功率，優(yōu)化計(jì)劃削減線(xiàn)路損耗，無(wú)功抵償及諧波管理等等。
(1)供電設(shè)備選型
對(duì)供電設(shè)備進(jìn)行選型時(shí)，主張選用新式節(jié)能設(shè)備或技能削減設(shè)備本身能耗，供應(yīng)體系全體節(jié)能作用。
例如，關(guān)于變壓器，宜選用干式變壓器，或者是空載損耗比更低的非晶合金干式變壓器。關(guān)于UPS設(shè)備，在一樣額外容量時(shí)，可選用高變換功率的高頻UPS(包含模塊化UPS)等。在滿(mǎn)意IT設(shè)備安全可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的條件下，還能夠在選用高頻直流供電體系對(duì)IT設(shè)備進(jìn)行供電，該辦法因?yàn)槭∪チ四孀儹h(huán)節(jié)，能耗下降，功率相關(guān)于傳統(tǒng)塔式UPS大幅進(jìn)步，模塊化的整塊模塊也更易于保護(hù)。
在新式節(jié)能技能方面，宜選用具有“動(dòng)態(tài)休眠”技能的UPS商品設(shè)備，該技能可在體系負(fù)載較低的狀況下，與動(dòng)力監(jiān)控體系相聯(lián)系主動(dòng)依據(jù)當(dāng)時(shí)總負(fù)載的大小核算出需作業(yè)的整流模塊或UPS數(shù)量，完成對(duì)UPS體系的全體功率提高，削減動(dòng)力在低負(fù)載下的糟蹋。
(2)合理進(jìn)行設(shè)備裝備
通常來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心的負(fù)載是分步添加的。在項(xiàng)目前期，機(jī)房設(shè)備的負(fù)載率通常都較低，致使體系各環(huán)節(jié)的功率常常低于計(jì)劃功率。因而，在計(jì)劃計(jì)劃數(shù)據(jù)中心時(shí)，應(yīng)首要對(duì)數(shù)據(jù)中心的近遠(yuǎn)期開(kāi)展?fàn)顩r進(jìn)行具體計(jì)劃或精確猜測(cè)，按實(shí)踐需要逐批次建造供配電體系，使設(shè)備的實(shí)踐負(fù)載率挨近或到達(dá)商品計(jì)劃的最好負(fù)載率，利用率和運(yùn)用功率到達(dá)最優(yōu)，進(jìn)步設(shè)備技能經(jīng)濟(jì)效益，削減設(shè)備本身能耗。
(3)合理計(jì)劃布線(xiàn)路由
首要，要按終期負(fù)荷合理核算并挑選電纜電線(xiàn)的截面。關(guān)于間隔較長(zhǎng)的供電線(xiàn)路，在滿(mǎn)意敷設(shè)條件、載流量、電壓降、熱安穩(wěn)及保護(hù)合作的條件下，可適當(dāng)增大電纜電線(xiàn)的橫截面積以下降線(xiàn)路損耗。
其次，在布放線(xiàn)纜時(shí)，應(yīng)對(duì)線(xiàn)纜路由進(jìn)行合理計(jì)劃和計(jì)劃，盡量挑選最短途徑削減線(xiàn)纜長(zhǎng)度，削減不必要的糟蹋。
此外，還可在數(shù)據(jù)中心計(jì)劃計(jì)劃時(shí)，合理安置電源機(jī)房，使電源設(shè)備盡可能地靠近負(fù)載，削減長(zhǎng)間隔供電而形成的線(xiàn)路損耗。
(4)無(wú)功抵償及諧波管理
經(jīng)過(guò)合理挑選無(wú)功抵償辦法、抵償點(diǎn)及抵償容量，能有用地安穩(wěn)體系的電壓水平，進(jìn)步設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)功率要素，下降線(xiàn)路運(yùn)轉(zhuǎn)電流。在建造供配電體系時(shí)，應(yīng)選用并聯(lián)電容器設(shè)備抵償無(wú)功，其容量和分組應(yīng)按照就地抵償及不發(fā)生諧振的準(zhǔn)則進(jìn)行裝備，抵償后供電體系的負(fù)荷功率要素應(yīng)滿(mǎn)意本地供電部分的需要，沒(méi)有無(wú)明確需要時(shí)，功率要素值不宜低于0.9.
此外，溝通供電體系內(nèi)電流總諧波畸變率(THDi)大于10%時(shí)，應(yīng)依據(jù)體系及負(fù)荷狀況進(jìn)行諧波管理，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)技能對(duì)比，合理裝備濾波器。
照明體系節(jié)能
對(duì)數(shù)據(jù)中心照明體系進(jìn)行節(jié)能降耗，依據(jù)修建計(jì)劃和照明場(chǎng)所，在滿(mǎn)意國(guó)標(biāo)規(guī)則的場(chǎng)所照度和照明功率密度的前提下，合理安置光源、挑選照明辦法、光源類(lèi)型是降損節(jié)能的最有用辦法。具體辦法有：
(1)機(jī)房?jī)?nèi)選用T8或T5系列三基色直管熒光燈、LED等高效節(jié)能光源作為首要的光源，以電子鎮(zhèn)流器替代電感鎮(zhèn)流器，使用電子調(diào)光器、延時(shí)開(kāi)關(guān)、光控開(kāi)關(guān)、聲控開(kāi)關(guān)、感應(yīng)式開(kāi)關(guān)替代蹺板式開(kāi)關(guān)等等，將大幅下降照明能耗和線(xiàn)損。以T5三基色直管熒光燈為例，與一般鹵粉熒光燈比較，在一樣照度的前提下，后者比前者的光效下降30%，即新式節(jié)能光源節(jié)能達(dá)30%.
(2)在滿(mǎn)意眩光約束和配光需要條件下，還應(yīng)選用功率高的燈具，這也是斷定房間照度的要素之一。在一樣照度的前提下，進(jìn)步燈具功率可削減所需的燈具數(shù)量，終究到達(dá)節(jié)能作用。通常開(kāi)敞式燈具功率不低于75%，格柵燈具不低于60%.
(3)應(yīng)能對(duì)數(shù)據(jù)中心各區(qū)域內(nèi)燈具的開(kāi)關(guān)進(jìn)行便利、靈敏的操控，操控辦法可選用智能照明操控或墻壁開(kāi)關(guān)分場(chǎng)景、分區(qū)域操控，還可參加紅外、光控、聲控等操控手法。選用照明操控后，可削減不必需的開(kāi)燈，延伸燈具運(yùn)用壽命，完成節(jié)能。對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行分場(chǎng)景、分區(qū)域劃分時(shí)，宜遵照以下準(zhǔn)則：
● 按機(jī)房列間分組;
● 與側(cè)窗平行分組;
● 依據(jù)保護(hù)、值勤、安防等不一樣場(chǎng)景需要自定義程序完成分組守時(shí)敞開(kāi)/封閉。
來(lái)源：
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