隨著數(shù)據(jù)中心機房的集成化程度越來越高，功耗量越來越大，空調(diào)制冷系統(tǒng)的功耗也隨之增大。據(jù)調(diào)查，整個數(shù)據(jù)中心的功耗量，有40%是被空調(diào)系統(tǒng)所消耗。同時全球的碳排放量增大，環(huán)境污染嚴重，全球氣溫變暖的形勢加劇。目前國內(nèi)機房的制冷系統(tǒng)還在以空調(diào)制冷為主，其機房的PUE（功率利用率）遠高于國際水平。我們要從空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能方面入手，降低PUE，使之達到節(jié)能減排的目的。
一、機房空調(diào)節(jié)能的措施
目前機房節(jié)能主要有兩個方面的手段：充分利用自然冷源（免費制冷）和組織優(yōu)化氣流。
?。ㄒ唬?、充分利用自然冷源
自然冷源的利用有兩種方式：
1、直接利用自然冷源法。當(dāng)室內(nèi)溫度高于室外時，直接引入室外低溫空氣與機房內(nèi)的熱空氣進行熱交換，為機房降溫。本法易于實現(xiàn)、成本最低，但帶來一部分的空氣凈化與加、除濕的成本。
2、間接利用自然冷源法。通過某種隔熱換熱的媒介將自然冷源引入機房，室外冷空氣不直接進入機房，而是作為冷卻源將室內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生的熱冷交換帶走。被冷卻后的室內(nèi)空氣再次被送回機房。
?。ǘ?、組織優(yōu)化氣流。
組織優(yōu)化氣流，主要方法是通過合理規(guī)劃機房設(shè)備分布和建筑結(jié)構(gòu)優(yōu)化，形成良好的空調(diào)送風(fēng)效果。
1、交替冷熱風(fēng)道布局方式。冷熱風(fēng)道的交替布局，將設(shè)備的前面設(shè)置為冷風(fēng)道，后面設(shè)置為熱風(fēng)道。冷風(fēng)道送風(fēng)進入機房，機柜后部設(shè)置熱風(fēng)道用來回流熱風(fēng)。同時在冷風(fēng)道頂部設(shè)置冷風(fēng)阻隔，防止冷風(fēng)回流到熱風(fēng)道，影響制冷效果。
2、添加設(shè)備盲板。當(dāng)機柜內(nèi)服務(wù)器部署不全時，冷風(fēng)進入機柜后，會直接上升到機柜的頂部，造成制冷浪費。在為安裝設(shè)備的位置填充設(shè)備假板，促使冷風(fēng)順暢的通過機柜，確?？照{(diào)制冷效率。
二、直接利用自然冷卻法新風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計要求
通過對直接利用自然冷卻法的分析，所設(shè)計的新風(fēng)系統(tǒng)需要滿足以下幾方面的要求：
?。ㄒ唬┻M風(fēng)降溫系統(tǒng)：直接將室外空氣的天然冷風(fēng)進入機房，并且持續(xù)時間較長，需遠離空氣污染源，有清潔的室外空氣。在室內(nèi)外溫差較大時，會使室內(nèi)產(chǎn)生水氣冷凝結(jié)露。需要引入新風(fēng)與回風(fēng)混合，避免產(chǎn)生較大的溫差，同時滿足室內(nèi)降溫的要求。當(dāng)室內(nèi)溫度較高時，需要室內(nèi)制冷機組正常工作。
?。ǘ┻^濾系統(tǒng)：在進風(fēng)口處添加防水百葉窗，并且便于更換第一級粗效過濾器。較大的顆粒物過濾后的空氣要經(jīng)過第二級中效過濾器，過濾掉化學(xué)有害氣體，再送往第三級過濾器。保證送入室內(nèi)的新風(fēng)在清潔度方面滿足對應(yīng)等級機房的要求。
?。ㄈ┖侠淼臍饬鹘M織：機房內(nèi)部的氣流應(yīng)與機柜之間合理流動，充分利用好進去室內(nèi)的冷源，與室內(nèi)熱量交換充足。同時，在新風(fēng)冷卻系統(tǒng)中，回風(fēng)需排到室外的同時還需要有一定比例的回風(fēng)與室外新風(fēng)混合。因此，回風(fēng)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)需要有良好的調(diào)度，防止回風(fēng)倒流回機房。
（四）精度控制系統(tǒng)：直接利用自然冷卻需要對入回風(fēng)量、溫濕度、室內(nèi)氣壓等數(shù)據(jù)進行精確測控?？梢愿鶕?jù)測量的數(shù)值，對入、回風(fēng)閥門進行調(diào)整，控制送風(fēng)溫濕度。確保機房內(nèi)的環(huán)境滿足設(shè)計要求。
三、公司機房采用新風(fēng)系統(tǒng)的分析
?。ㄒ唬┬嘛L(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能能力
數(shù)據(jù)中心機房必須保證恒定溫度、恒定濕度的運行環(huán)境。機房內(nèi)有源設(shè)備密集，發(fā)熱量較大，全年靠機房專用空調(diào)系統(tǒng)制冷降溫，機房的PUE值在1.88。整個遼寧地區(qū)處于中國東北部，中緯度地帶，全年平均氣溫在8- 9℃，具有豐富的自然免費冷源，通過新風(fēng)系統(tǒng)將充沛的自然冷源通過適當(dāng)?shù)姆绞揭霐?shù)據(jù)中心機房，實現(xiàn)為機房降溫的效果。所以利用室外免費的自然冷源與原有的空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合，具有非常大的節(jié)能能力和減少購電費用。
?。ǘ┰照{(diào)系統(tǒng)與新風(fēng)系統(tǒng)的功耗對比
原機房采用的空調(diào)系統(tǒng)為3 臺機房專用空調(diào)、1臺121W空調(diào)和1 臺120 空調(diào)組成的。年總能耗在172800千瓦時。安裝新風(fēng)系統(tǒng)后的主要節(jié)能時間段為冬季和春秋兩季，綜合全年的平均節(jié)能量占全年能耗的37%。
從對比表中可以看出，采用新風(fēng)系統(tǒng)與原空調(diào)系統(tǒng)相結(jié)合的方式，平均每月為數(shù)據(jù)中心機房節(jié)能5310千瓦時，按照每千瓦時0.64元計算，年節(jié)約成本約4萬元，19個月收回成本。因新風(fēng)系統(tǒng)需要根據(jù)不同的過濾級別定期的更換過濾濾芯，全套設(shè)備全年的維護成本預(yù)計在4000 元左右。雖然新風(fēng)系統(tǒng)需要消耗一部分的維護費用，但對原有的空調(diào)系統(tǒng)的使用量大大降低，在空調(diào)的維護成本降低的同時，還延遲了空調(diào)的使用年限。
（三）新風(fēng)與空調(diào)相結(jié)合的系統(tǒng)潛力分析
遼寧省是處在亞熱帶中緯度地區(qū)，有很好的自然冷源。對遼寧省主要
城市的氣候情況統(tǒng)計如下：沈陽全年≤ 15℃時長，占全年61.1%；鞍山全
年≤ 15℃時長，占全年59.8%；丹東全年≤ 15℃時長，占全年57.3%；大連
全年≤ 15℃時長，占全年56.8%。
從遼寧省的室外氣溫統(tǒng)計表可以看出，我國北方地區(qū)的冬季與春秋季時間較長，小于15℃的小時數(shù)所在比例都在50%~60%之間，免費的自然冷源非常豐富，新風(fēng)與空調(diào)相結(jié)合的系統(tǒng)值得推廣。
四、結(jié)束語
通信設(shè)施發(fā)展的如此迅速的時代，數(shù)據(jù)中心機房的節(jié)能減排具有非常的意義。通過新技術(shù)的推廣，充分利用大自然給與我們的免費冷源，在各種數(shù)據(jù)中心機房得到應(yīng)用。同時，新風(fēng)系統(tǒng)與原有的空調(diào)系統(tǒng)互為備份。當(dāng)空調(diào)系統(tǒng)故障的時候，利用新風(fēng)系統(tǒng)給機房室內(nèi)降溫，避免因高溫導(dǎo)致的設(shè)備故障，影響正常通信。