数据中心机房节能分析

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1、数据中心机房节能分析杨根发中国移动通信集团江苏有限公司南京210029为分析数据中心机房能耗的构成，笔者收集了南京3个数据中心机房近3年的用电数据。分析后发现，IT及网络通信设备的能耗占51%，空调制冷系统的能耗占24%，空调通风加湿系统的能耗占11%，照明能耗占2.5%，其他能耗占11.5%，因此数据中心机房的节能重点是IT及网络通信设备和机房空调。1IT设备及网络通信设备的节能能否解决好IT设备及网络通信设备的节能降耗问题，关键在于能否正确地选用IT设备。衡量和比较各种IT设备是否具有最佳节能效果的标准是：在确保IT设备安全、可靠运行的前提下，设备的能耗比和IT设备

2、所允许的工作温度、湿度范围是否具有优异的性能指标。（1）设备能耗比在选购服务器时，除了注意处理器、硬盘与内存等的规格外，还应关注电源供应器。电源供应器产品除了标注电力的功率外，很少会标示电源的转换率。一般使用的电力都是交流电，要将交流电转换成直流电才能供给服务器内部各零组件使用。以一个400W的电源供应器为例，如果该供应器的转换效率为70%，即如果有400W的交流电输入到电源供应器中，只有280W的交流电会转成直流电供服务器应用，浪费了120W的电力，所以在选购电源供应器时，必须注意转换效率的问题，转换效率越高的电源供应器越省电。（2）IT设备所允许的工作温度、湿度范围

3、如果运营商选用对工作温度和湿度都很敏感的IT设备，势必会导致必须再花费大量的人力和物力去建立和维护耗能很大的空调保障系统，因此，设备采购时尽量选用具有较宽的工作温度和湿度范围的IT设备。根据运维经验，对于空调系统而言，在其他的运行工况条件保持不变的情况下，如果将空调的运行温度（回风口温度）提高1℃，就能将其运行效率提高3%左右，因此，就IT设备及网络通信设备的节能，重点要求在设备采购选型时选择节能型设备，从源头上最大限度地节约用电。2数据机房空调系统的节能空调产生的能耗约占整个数据机房所需总功耗的35%左右。其中24%左右的功耗来源于空调的制冷系统，11%左右的功耗来源

4、于空调的送风和回风系统。近年来，针对空调系统的节能，采取了以下措施，并取得良好的节能效果。（1）冷凝器的温压双控雾化喷淋系统冷凝器的温压双控雾化喷淋系统由带液晶蓝屏显示控制器的控制柜、压力传感器、温度传感器、SPAYERS雾化喷嘴、进水电磁阀及管路支架等部件构成。通过压力传感器和温度传感器，实时采集机房空调系统压力值和冷凝温度值。每套TPDCS-1温压双控智能雾化喷淋系统能同时完成对4台单系统或两台双系统机房空调的压力值检测及喷淋控制。每台控制器可以提供4个独立的控制回路，每个回路可配置独立的压力传感器或温度传感器，分别采集机房空调的系统压力值或冷凝温度值。通过可实时调

5、节的温度及压力的上下限值来控制电磁阀的开关以达到自动雾化喷淋的目的。系统所采用的智能液晶显示控制器可以配合压力、温度等线性变送器，对机房空调进行压力值、冷凝环境温度的测量、显示，通过对温度、压力限值的设定达到对雾化喷淋系统运行的控制。为保证试验的准确性、科学性和数据的可靠性，在近12个月的时间里，对A机房空调用电电度表进行用电统计和分析。当喷雾器关闭时，平均能耗为25.044kW，当喷雾器开启时，平均能耗为22.475kW，节能10.25%。以每台CM+40机房空调制冷设备系统耗电量为25kW/h，每天工作16h计算，每台空调用电费用为400元人民币/天；按节电为10%

6、计算，每天节约费用40元人民币。喷淋系统自身用水费用：每天用水量不超过1吨，费用不超过3元人民币，总节约费用为37元人民币/天，喷淋系统按一套1万元人民币计算，271天就可收回投资成本。（2）冷通道全封闭变风量送风方案针对数据中心采用管道上送风方式，通过改造送风管，将空调冷风直接输送到每个机柜，通过精密空调调整送风的温度和风压，在每个机柜风道阀门控制送风量，彻底解决了机房过热和降低空调能耗的问题。（3）水湿型智能通风系统水湿型智能通风系统能很好地满足在新风系统使用中的各项要求，做到在不影响机房温湿度环境的情况下有效节能。水湿型智能通风系统由智能控制单元、温度湿度传感器、

7、进风设备单元和排风设备单元组成。智能控制器、温度湿度传感器和电气控制箱组成的控制系统用于测量室内外温度湿度，判断、控制通风系统的启停。进风设备和排风设备组成通风系统，进风设备引入室外湿冷空气，由机器设备吸入后换热，同时由设在较高位置的排风设备排出室内热空气。这样不但使空调压缩机的启用时间大幅度减少，而且可以使空调的加湿系统的启动时间大幅减少，甚至可以无需开启空调和加湿器，在降低机房能耗的同时也改善了机房的空气质量。在面积约为414m2的机房安装4台力博特CM+50精密空调，每台设计风量14000m3/h，制冷量45.3kW，采用风管送风，