文章來源：CSDN「Par@ish」

文章標(biāo)簽：【能源管理系統(tǒng)】【數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理】【數(shù)據(jù)中心動環(huán)監(jiān)控】【數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)】

數(shù)據(jù)中心的管理中，能耗管理一直是數(shù)據(jù)中心經(jīng)理管理最難的一塊，業(yè)務(wù)增加，機(jī)房內(nèi)的設(shè)備增加，機(jī)房能耗持續(xù)升高，更高的能耗成本，如何節(jié)能增效成為管理者急迫需要解決的問題。

今天我們從能耗分布和節(jié)能技術(shù)分析，如何完成節(jié)能增效的管理目標(biāo)。

一、數(shù)據(jù)中心能耗分析

數(shù)據(jù)中心能耗是指數(shù)據(jù)中心各種用能設(shè)備消耗的能源總和，能耗消耗主要包括：服務(wù)器，交換機(jī)，空調(diào)，配電，安防，照明等系統(tǒng)。據(jù)一些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報告，數(shù)據(jù)中心能耗大致分布如下：

從能耗分布圖可以看出，服務(wù)器耗能占比高達(dá)46%。所謂槍打出頭鳥，服務(wù)器能耗成為很多數(shù)據(jù)中心重點(diǎn)照顧的目標(biāo)。雖然空調(diào)制冷能耗占比也很高，但是空調(diào)和服務(wù)器能耗存在一個關(guān)系，當(dāng)服務(wù)器能耗降低的時候，空調(diào)能耗原則上也會同步降低。

二、數(shù)據(jù)中心能效指標(biāo)

IT數(shù)據(jù)中心有多個能效指標(biāo)衡量，我們主要介紹目前國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心均比較通用的PUE。

PUE(power usage effectiveness)電能利用效率，不論是服務(wù)器，空調(diào)，UPS，照明，消耗的能源主要都是電能。PUE的計(jì)算就是數(shù)據(jù)中心的總耗電/數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備耗電。PUE=P(total)/P(it)。

PUE的計(jì)算目標(biāo)實(shí)際上是找到數(shù)據(jù)中心的總電能中，具體多少是用到IT設(shè)備上的。

數(shù)據(jù)中心計(jì)算的PUE越大，表示數(shù)據(jù)中心為制冷和IT&制冷設(shè)備供電所消耗的電能越多。PUE的計(jì)算公式簡單和易于統(tǒng)計(jì)，所以很多數(shù)據(jù)中心都采用這個指標(biāo)來衡量。

三、降低數(shù)據(jù)中心能耗的措施

降低數(shù)據(jù)中心能耗，要從用電設(shè)計(jì)、供電設(shè)計(jì)、制冷設(shè)計(jì)等幾個方面才能真正有效，我們簡要羅列如下易于實(shí)現(xiàn)的措施進(jìn)行：

1、服務(wù)器虛擬化

數(shù)據(jù)中心設(shè)備類型很多，但是真正占最大比例的耗電設(shè)備是服務(wù)器，如何提高服務(wù)器利用率，減少服務(wù)器數(shù)量成為關(guān)鍵措施之一。

虛擬化技術(shù)的誕生成為幫助數(shù)據(jù)中心降低耗能的重要技術(shù)，也是提高服務(wù)器真實(shí)利用率的重要技術(shù)。虛擬化技術(shù)已經(jīng)足夠成熟，且掌握難度也在持續(xù)降低。更多的數(shù)據(jù)中心都已經(jīng)主要采用虛擬化技術(shù)應(yīng)用，不僅降低的設(shè)備采購成本，也幫助減低IT工程師的工作loading。

2、提高空調(diào)系統(tǒng)能效水平

根據(jù)數(shù)據(jù)中心所在環(huán)境和氣候變化，采用不同類型的空調(diào)系統(tǒng)，通過提高空調(diào)制冷的電機(jī)效率、換熱頻率、降低制冷系統(tǒng)的阻力。

3、減少冷量損耗

數(shù)據(jù)中心耗能，主要在于制冷損耗，合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的冷熱氣流，制定合適的送回風(fēng)路線，熱力均勻分布等。其中有幾項(xiàng)降低冷耗的技術(shù)需要在數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)之初提前規(guī)劃：

3.1 冷熱通道隔離技術(shù)

冷熱通道隔離技術(shù)是利用冷熱氣流的獨(dú)立隔離來減少冷量的損耗。有幾種常見的做法：冷通道封閉，熱通道開放；熱通道封閉，冷通道開放；冷熱通道全封閉。

3.2 定向供冷技術(shù)

這個主要是采用短距離精確送風(fēng)來降低冷量的輸送過程，減少冷量的流通過程中的損耗。可以合理的規(guī)劃產(chǎn)生熱量最高的設(shè)備距離供冷設(shè)備和制冷距離最短的位置。

3.3 液冷技術(shù)

液冷技術(shù)是降低冷耗最為顯著的制冷技術(shù)，幾乎可以達(dá)到零損耗的制冷效果。這種技術(shù)目前也很成熟，很多高端玩家配置的電腦就是采用該技術(shù)。其中在數(shù)據(jù)中心被認(rèn)為未來主要發(fā)展技術(shù)的是侵泡式液冷技術(shù)，已經(jīng)在很多大型數(shù)據(jù)中心廣泛應(yīng)用。

4、充分利用自然冷

這個被認(rèn)為是最為有效的制冷方式，廣義的自然冷可以理解為自然資源，包括風(fēng)冷、水冷、地源冷。以及通過自然能源實(shí)現(xiàn)發(fā)電制冷的風(fēng)力、水力、太陽能。想想把數(shù)據(jù)中心建在南北極，還需要空調(diào)制冷嗎。

5、熱回收技術(shù)

這是一種新的節(jié)能設(shè)計(jì)理念。將數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的熱能通過回收技術(shù)，再提供給辦公區(qū)供暖就是一種熱能回收利用。

四、電力系統(tǒng)節(jié)能

電力系統(tǒng)節(jié)能需要很多技術(shù)更新，主要可以參考數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)組成：變壓器節(jié)能，UPS節(jié)能，高壓直流(需要IT設(shè)備支持)，高壓供電減少傳輸電力線路上的損耗，高壓發(fā)電機(jī)等。

五、照明節(jié)能

數(shù)據(jù)中心采用光導(dǎo)管照明、LED照明，其中LED照明能源消耗可以降低比例達(dá)到40%-60%。并且自身產(chǎn)生的熱量也會降低90%。

如用智能燈控系統(tǒng)，分區(qū)控制，按需照明，最小化產(chǎn)生照明能源消耗。

還有很多的節(jié)能技術(shù)，比如此前有數(shù)據(jù)中心將整個數(shù)據(jù)中心部署到靠近北極的海底，通過溫度極低的海水對整個數(shù)據(jù)中心進(jìn)行冷卻，內(nèi)部IT設(shè)備則采用侵泡式制冷。

人們的生活越來越離不開互聯(lián)網(wǎng)，企業(yè)信息化、智能化也需要更多的算力和系統(tǒng)支撐，數(shù)據(jù)中心未來會越來越多，不論運(yùn)營商的IDC，還是企業(yè)自建EDC，即便您的服務(wù)上云，仍然會在IDC產(chǎn)生更多的能耗。也相信還會有更多更先進(jìn)的制冷技術(shù)和數(shù)據(jù)中心低能耗設(shè)計(jì)方案。

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