降低能源消耗成為數(shù)據(jù)中心運維經(jīng)理首要任務(wù) !

近期的“商業(yè)建筑能源消費調(diào)查”(CBECS)顯示，與商業(yè)建筑沒有數(shù)據(jù)中心的相比，有數(shù)據(jù)中心的商業(yè)建筑，有著更密集的運算，需要更多的冷卻能力與電力 能源(每平方英尺消耗)。 這并不意外，因為數(shù)據(jù)中心需要不間斷運行，這就意味著無論是對冷卻系統(tǒng)，還是電力系統(tǒng)都需要持續(xù)運行。

能源消耗的規(guī)模可能更令人震驚，據(jù)估計，數(shù)據(jù)中心空間消耗的能源是標準辦公空間消耗的100-200倍。 隨著數(shù)據(jù)中心發(fā)展需要越來越多的電力能源，面臨的壓力就是考慮節(jié)能設(shè)計措施，從而降低運營成本、能源消耗。

新標準

鑒于日益對能源消耗的降低的關(guān)注，ASHRAE最近制定了“數(shù)據(jù)中心能源標準”90.4(2016)標準。90.4委員會主席羅恩·賈爾金(Ron Jarnagin)表示：“能源消耗在過去并不是數(shù)據(jù)中心的首要關(guān)注的任務(wù)，那時的業(yè)界人士將首要關(guān)注點放到風(fēng)險管理上。”

90.4是旨在與90.1標準(除低層住宅樓宇之外的建筑物能源標準)協(xié)同工作的標準，該標準主要針對數(shù)據(jù)中心的能效要求。該標準是一個以性能為基準的設(shè)計標準，提供機械負荷(MLC)和電氣損失(ELC)的設(shè)計元件。進行MLC和ELC的計算，然后與不同氣候地區(qū)標準中的最大允許值相比較。一旦計算值不超過標準允許范圍，則符合90.4標準。Jarnagin說。

“90.4標準主要針對“建立數(shù)據(jù)中心的能源效率的最低要求：設(shè)計、施工和運行維護計劃，并利用現(xiàn)場或非現(xiàn)場可再生能源”而制定，適用于：

a)數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng);

b)新增數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng);

c)改造數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)

雖然新標準適用于新的和現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心，但它缺乏對如何設(shè)計或改造數(shù)據(jù)中心的具體要求。 這是因為它是一個參考標準，它不提供強制性要求，如氣流速率或設(shè)備類型等，更加側(cè)重于更靈活的、更少約束的性能方法，Jarnagin說。 “我們非常努力地制定這個標準，盡力在不阻礙數(shù)據(jù)中心創(chuàng)新發(fā)展的同時，提供與節(jié)相關(guān)的標準。”

冷卻系統(tǒng)的選擇：

創(chuàng)新在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域是喜聞樂見的，制造商不斷的推陳出新，提供多種不同類型的更少消耗能源的冷卻設(shè)備。 某電氣冷卻產(chǎn)品營銷經(jīng)理David Roden表示：“目前在數(shù)據(jù)中心蒸發(fā)冷卻設(shè)備(CREC)使用率最高。 “通過采用CREC冷卻系統(tǒng)將部分電源消耗轉(zhuǎn)移到IT 上，這將使數(shù)據(jù)中心運行更有效率，從而有助于降低降低功耗使用效率[PUE]。”

(備注:蒸發(fā)冷卻器好比是一個大風(fēng)扇，將熱空氣抽到濕水墊上。當(dāng)濕水墊中的水蒸發(fā)時，空氣就被冷卻，并被推出。溫度可通過調(diào)節(jié)冷卻器氣流來控制。蒸發(fā)冷卻器是根據(jù)它在一分鐘內(nèi)可改變的暖冷空氣的量(CFM)以及它們運行所需要的能量來評級的。蒸發(fā)冷卻在干燥的環(huán)境下性能最好，相對濕度越低，水分就越容易從墊中蒸發(fā)。)

具有節(jié)能裝置的運行模式的高效率DX系統(tǒng)也能用，這使得數(shù)據(jù)中心能夠構(gòu)建出非常低的PUE，并且在數(shù)據(jù)中心室內(nèi)看不見水。同時，還有其他新的多聯(lián)機組具有節(jié)能器運行模式，使我們能夠部署冷水系統(tǒng)，這些冷水系統(tǒng)的效率非常高，比采用冷卻塔的傳統(tǒng)系統(tǒng)使用的水量要少得多。”

盡管服務(wù)器冷卻技術(shù)受限于位置，需求以及可靠性方面的因素，目前的主流依舊使用免費冷卻(包括蒸發(fā)與直接使用外部空氣)。“還有實現(xiàn)免費冷卻的新技術(shù)和方法，如服務(wù)器浸沒冷卻，地下或海洋，但這對大多數(shù)數(shù)據(jù)中心來說都不實用。”

Arctigo新型低速通風(fēng)(LSV)空氣冷卻器是降低能源消耗的另一種方法，LSV原理是通過調(diào)節(jié)空氣流通模式來預(yù)防因壓力變化、高空氣流動速度和熱島效應(yīng)等相關(guān)的物理現(xiàn)象，也就是說，在低速通風(fēng)冷卻數(shù)據(jù)中心，控制的是空氣可用性，而不是空氣壓力。低速通風(fēng)空氣冷卻器是專門為服務(wù)器機房冷卻設(shè)計的。Seifert說：“這種方式制冷 超低能耗，與傳統(tǒng)技術(shù)相比可降低能耗多達 35–40%。避免高空氣速度導(dǎo)致的熱點，此外，由于LSV位于服務(wù)器機房外面，使訪問變得更加便捷安全。”

盡管目前有很多新的冷卻技術(shù)可用，但CRAC(風(fēng)冷精密空調(diào))依舊是數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，Roden指出，優(yōu)化這些空調(diào)將是重中之重。 “較舊的CRAC可以通過監(jiān)控管理軟件來控制濕度，但是隨著ASHRAE對濕度控制的標準的放松，運維經(jīng)理可以通過升級軟件，控制空調(diào)參數(shù)來降低能耗。 通過使用新的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控管理軟件與工具，該軟件可以自動完整數(shù)據(jù)中心CRAC溫度設(shè)定值與氣流的走向，從而有效提高冷卻效率。

其他冷卻方式：

除了更換或優(yōu)化冷卻設(shè)備之外，還有許多其他方法可以提高現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的總體能源效率。 Roden說，這些策略中的許多都是廉價的，對日常操作的干擾很小，可以解決數(shù)據(jù)中心大約80%的能源浪費。“

這些包括實施數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理[DCIM]解決方案，通過監(jiān)測能耗來提高電力利用率，冷卻能力和機架使用率; 安裝高效UPS系統(tǒng); 使用變頻器[VFD]來改進對HVAC功能的控制; 并關(guān)閉未使用的設(shè)備，這是一個經(jīng)常被忽視的基本步驟。”

其他節(jié)能方式：用于機架中的盲板，阻擋氣流;并安裝各種形式的氣流遏制系統(tǒng)，以確保冷空氣進入機架，同時盡可能快速收集熱氣流。 “在服務(wù)器機房內(nèi)安裝新的溫度監(jiān)測系統(tǒng)時 ;建立冷卻系統(tǒng)控制(基于既定的溫度設(shè)定值)，使得冷卻設(shè)備與控制系統(tǒng)共同工作， 增加或?qū)崿F(xiàn)空氣輸送系統(tǒng)的變速; 調(diào)整溫度設(shè)定值更接近ASHRAE指南中的較高值，例如標稱72°-75°F。(22—24℃)

這些方式投入后會在幾個月后就收到成效， “此外，許多地方的當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)都推出獎勵計劃來幫助抵消這些成本。”

隨著越來越多的數(shù)據(jù)中心運行商希望降低能源消耗，了解這些需求的的供應(yīng)商將會根據(jù)這些需求推出越來越多適應(yīng)市場的節(jié)能產(chǎn)品。

事實上，供應(yīng)商是最了解數(shù)據(jù)中心需求，他們了解各種技術(shù)，產(chǎn)品和工具，并了解如何將其更好的應(yīng)用于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心。了解何時改造，如對現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心增加氣流遏制系統(tǒng)，變頻器、空氣節(jié)能器等，以及適時推出專業(yè)的服務(wù)(對數(shù)據(jù)中心進行效率評估或優(yōu)化冷卻系統(tǒng))以及后續(xù)運維服務(wù)等。

綜上所述，現(xiàn)在是為數(shù)據(jù)中心提供能源解決方案的最佳時機。