数据中心制冷如何达到绿色节能

数据中心（Data Center）是一个非常怕热的地方，如果不能很好的散热，服务器等系统的稳定性就得不到保证，于是，许多数据中心（Data Center）就片面地加大了空调的制冷能力，希望通过降低整个机房的温度使服务器降温。但是与此同时，人们又不得不面对一个很严峻的问题：电力能耗之殇。 制冷与能耗的对决 　 随着新一代数据中心（Data Center）的建设，供电能耗问题，已经成为了所有的数据中心（Data Center）无法回避的问题。 　 通常，一个投资几百万元的数据中心（Data Center），每年运营所产生的能耗成本就高达几十万元。CIO把数据中心（Data Center）评价为“建得起而用不起”。在能源日趋稀缺的状态下，利用各种新技术和管理手段，获得“增容不增耗”的绿色数据中心（Data Center）解决方案已成为行业发展的当务之急。 　 事实上，比起前几年来，企业在数据中心（Data Center）建设中已经更加注意能耗问题，但是，数据中心（Data Center）仍然和高额的电力和散热成本相伴难分。主要原因在于，随着新一代数据中心（Data Center）的建设，网络、服务器、存储等设备进一步集中，这就对数据中心（Data Center）的环境管理提出了新的要求。就拿刀片服务器来说，它的设计特点是在狭小的空间内安装大量的服务器，每平米的功耗大量增加，企业对IT系统的要求愈加提高，电力供应系统密度加大，生产的热量更加集中和庞大，问题也就变得愈发严重。 IDC的统计数据显示，在过去的10年里，服务器供电密度平均增长了10倍，这些都是可怕的数字。但是，这还不是事情的全部。 数据中心（Data Center）绿色节能迫在眉睫 　 传统的制冷方式走进了另外一个瓶颈，那就是，一个能耗的恶性循环正在提醒我们绿色节能的重要性。 　 据统计，维护一个数据中心（Data Center）的能耗中，真实用于IT设备的电力，大约只有1/3左右。维护费用中大约有40%被能耗所占据，在其中，冷却又占了能耗的50%-70%.能耗的增加带来了热量，热量的增长也扩大了能耗。而另外，更大的热量密度会增加这些影响。 　 作为如今业界的热点，建设新一代数据中心（Data Center），除了资源整合等之外，实现绿色节能也是时代对企业提出的新的要求。不仅是保护环境的需要，同时，高额的维护和能耗费用也让这成为企业不得不考虑的问题。 　 “现代的数据中心（Data Center），从四大方面，都提出了制冷和绿色的最新要求。”西门子IT解决方案和服务集团数据中心（Data Center）解决方案部经理程应军总结道。 　 首先，就是巨大的能耗不仅为能源环境造成了压力，同时也为企业带来高额的费用。 　 其次，新一代数据中心（Data Center）从规划、建造到管理，其中的复杂程度已经大大提高。传统的空调制冷是对整个空间进行平均制冷，但现代机房，随着机架式服务器和刀片服务器的普及，数据中心（Data Center）服务器密度不均衡，产生的热量也不均衡，温度梯度变化大，通风降温处理需要更加复杂的方式。传统制冷方式容易造成局部过热等现象，甚至引起宕机。 　 第三，业务持续性和灾难恢复能力也为现代数据中心（Data Center）建设提出了新的要求。目前的企业数据中心（Data Center），承载着非常多的重要设备其中包括企业的生产系统、财务系统、办公系统等等，都维系在数据中心（Data Center）的安全运行上。一旦出现宕机等，将对企业的生产和正常运营造成极大的损失。 　 第四，就是合规以及安全的要求。建设新的数据中心（Data Center），必须能够满足整个行业的规范和要求。国家颁布的《国内电子计算机机房设计规范》、《电子信息系统机房设计规范》以及审批中的《电子工程节能设计规范》等，都对数据中心（Data Center）的能耗、用电、环境提出了具体的要求。 　 这就致使近日的数据中心（Data Center）规划者，必须做出新的决策：如何在保证IT设备正常运转的情况下，来降低制冷系统的能耗。而这，也将成为企业数据中心（Data Center）绿色节能建设的突破口。 解决绿色之道 　 首先，利用冷热通道设计，优化机房冷却效果。优化IT机房冷却效果的常用方式是将IT设备背靠背排列。来自冷通道的冷风从IT设备的进风口进入，并排向热通道，以最大限度减少再循环。IT设备从前部吸入冷风，从后部排出热风。服务器合理布置在机柜里，机柜前部和服务器前部保持方向一致，以确保机柜冷却通道的畅通。可是，如果多排机柜以同一方向布置，就会出现效率问题。第一排机柜排出的热风被第二排机柜的进风口吸入。对于一排排机柜而言，随着热风从一排服务器流向另一排服务器，空气温度会越来越高。为了解决这个问题，各排机柜的布置方向应为服务器前部相向布置。另外，各排机柜的后部也应相向布置。这种排列方式就形成了“冷热通道”布局。这种布局如果合理组织，可大大降低能量损耗，并可延长服务器寿命。 　 其次，在闭合式机柜冷却中，利用空白面板填补机柜安装设备之间的空隙，改善冷却效率。西门子采用了不同的控制和分隔技术来最大限度减少冷热风的交汇，比如在某些非标准机柜中利用空白面板和基板对设备顶端、底部和侧面进行封闭。这样可使气流更可控制，并由此取得更好的冷却效果，从而实现更高的功率密度。 　 再次，采用节能解决方案，以及自然冷却方式，降低能耗。讲到散热，其实大自然本身就是一个不耗电、零成本的散热系统，冷热空气互相对流，直至温度达到平衡状态。换句话说，只要把户外空气引入数据中心（Data Center），空气温度自然得到调节。 　 第四，架空布线和1米高架空地板下无障碍风冷通道；统一整个数据中心（Data Center）的气压。在许多老式数据中心（Data Center），地板下空间通常被设计为通风管道，可是，大量线缆同时也穿行其中。这影响了冷风在地板下的流动和进入服务器进风口。制冷系统为了达到相同的制冷效果，必须消耗更多能量。而西门子的绿色解决方案采用架空走线方式，消除了缆线障碍。 　 第五，建立了独立的热分区。数据中心（Data Center）独立的热分区采用独立的冷却系统，来满足不同功能区和主数据中心（Data Center）的不同冷却需求。 　 第六，绿色环保材料以及地板和隔断保温层，有效减少了冷气浪费。同时，西门子数据中心（Data Center）内使用的绿色环保材料也可确保最大限度降低对环境的负面影响，体现了一个大型跨国企业的企业社会责任。 　 假定数据中心（Data Center）的电力消耗为100%，空调的耗电则在40%以上，是机房中当之无愧的“用电大户”。随着刀片服务器和其它高密度设备的使用，数据中心（Data Center）越来越热，也需要更多的制冷。因此，有效提高制冷效率，无疑能够让数据中心（Data Center）更节能更高效。

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