绿色节能机房建设需要满足五大原则

未来几年我国数据中心将进入一个迅速发展期，估计5年内数据中心流量处理才能的需要将添加7~10倍，机房面 积再翻一倍。机房的高耗能，不只给公司带来了沉重的担负，也形成了全社会动力的无穷糟蹋。在此布景下，在机房中引进绿色IT理念，以建造绿色节能机房为目 标，将低碳经济、节能减排理念引进新机房的建造，推进下降动力耗费水平，削减二氧化碳等温室气体的排放。

在“绿色、低碳”的经济呼声一浪高过一浪的今天，机房的能耗与污染是一个现代公司无法逃避的职责。成本、事务拓展、公司设备职责，是机房建造与运营需要处理的要害疑问。

一、空间规划考究节能高效

通常机房规划需思考机房位置及设备安置、人流物流及收支口、防火及分散、空调气流安排等疑问。绿色机房规划首要包含两方面含义：一是绿色节能;二是进步空间利用率。

1)节能

经过优化机房气流安排，进步回风温度，辅佐进步空调的功率，到达使机房更“绿色”的目的。现在可采纳的首要办法如下：

● 建造冷、热通道;

● 对高功率密度的机柜，关闭冷热通道;

● 机柜中无设备的部分、线缆收支口、角轨和机柜、相邻立柱之间都进行关闭。

2)进步利用率

在平等的机房空间内包容更多的核算、存储、交流、路由、配线等设备。经过对绿色机房的合理规划，能对空间利用率发生严重的影响。首要的办法有：

● 选用更窄的，更适用的高密度机柜;

● 选用更高的机柜(如47U)并联络贴顶式上走线;

● 选用机柜顶母线体系代替配电列头柜;

● 冷通道关闭;

● 机柜内强电和弱电走线运用OU装置的规划。

二、空调送风各司其职

坚持温度和湿度规划条件关于机房的平稳运转至关主要。假如机房的环境不适合，将对数据处理和存储作业发生负面影响，也许使数据运转犯错、宕机，乃至使体系故障频频而完全关机。负面影响包含有：高温、低温或温度迅速动摇、高湿度、低湿度。

因而机房内通常选用恒温恒湿的精细空调。

(1)空调送风办法优化

现在，精细空调的典型送风办法包含下送风上回风和上送风下回风。下送风上回风的办法有几方面显着的优势：

下送风办法，可将强、弱电线缆在机架上方分层铺设，地板下不走线，仅作通风用处，既保证了机房防火的安全，又保证了冷风长途传送的顺利;

上送风下回风的气流安排不适用于高发热量IDC;

下送风上回风的办法制冷功率更高。

(2)空调送风途径优化

下送风、上回风的送风途径通常从空调下部出来，经过架空地板构成的静压箱，然后从通风地板向上流出，然后被从机柜正面吸入机柜，从机柜后边流出，最后回到空调的上回风口，如图1所示。

别的，为了能到达满意的制冷效果，一方面需要依据机架的出风开口面积与风量需要设定适宜的出风压力(即气流的静压流速);别的也需要依据机架的不相同功率密度情况设置相应的束缚气流办法：

● 低功率密度(P≤4KW)：可单纯选用下送风办法，此办法下请求机架前方有用出风口面积不小于机架截面的20%(约0.12m2)，当功率大于2KW时且机架进风面积无法满意时，主张在机架顶装置风量和风压适当的风机，以构成有用的束缚气流和满意热交流条件。

● 中功率密度(4KW)

● 高功率密度(10KW)

(3)空调设备规划

房间的形状与设备热负荷的散布情况将决议机房空调设备的最好安置办法。机房空调设备装置在机房围墙表里皆可。假如选用的是液冷式散热设备，则应思考将其装置在机房的外部，以防止冷却剂走漏对电子设备形成危害。

机房空调设备正面应当与每排机器垂直，与热过道对齐，以使它们向送风区排风的方向共同(如下图所示)。这种设置能够使热气流回机房空调设备的路 径缩到最短，以削减空气活动，防止热空气回来空调时向下流入冷通道。朝同一方向排风能够防止呈现鼓风机相向吹风时在地板下发生的“死区”。

关于长而窄的房间，将机房空调设备装置在周围就能够完成有用制冷。关于正方形的大房间，则有必要将机房空调设备一起装置在周围和中央线上。

三、不相同冷源区别对待

现在在实践中应用的精细空调中，首要制冷方法为：风冷型精细空调、水冷型精细空调、冷冻水型精细空调、双冷源型精细空调。

在上述四种空调制冷方法中，风冷型机组是运用最普遍的，这是因为风冷机型构造简单，装置简单，扩容方便。可是风冷型受装置的条件约束，会有必定 的运用约束性，尤其是大型机房，占地面积大，管路长，简单形成风冷型机组的制冷功率下降，压缩机耗能加大而制冷量反而也许下降，形成动力糟蹋。水冷型机组 和冷冻水型机组就没有这方面疑问，换热介质水的运送都是靠专门的水泵来进行，不会影响制冷体系的功率。另一方面，因为风冷型和水冷型的机组都是自带制冷系 统，运用涡旋式压缩机，能效比有必定约束，涡旋式压缩机的能效比大概在5摆布，而大型冷冻水主机的螺杆型或离心式压缩机的能效比能够到达6或许更高。

四、机房布线着重低成本

机房布线体系需要为机房的要害IT设备供给牢靠的衔接，需要供给习惯网络运营的传输带宽，需要支撑网络7×24小时的不间断运转。

关于机房归纳布线体系而言，绿色能够分为两个方面：一是布线资料自身的请求;二是经过对布线体系各个方面的节约，下降全部大体系的耗费和排放。

(1)绿色布线资料

从布线资料自身的绿色来看，因为在机房内不可防止地会有办理人员收支，所以机房内布线商品的原资料的挑选上应当契合欧盟议会及欧盟委员会发布的 《在电气、电子设备中约束运用某些有害物质指令》(简称RoHS指令)的环保性请求，保证布线资料长时间处于机房内而不会表现超支的有毒有害气体。

在线缆资料的挑选上，应选用低烟、无卤而且满意防火功用请求的商品，理想状态下，布线商品应能满意以下三个请求：

● 在必定时间段内涵火场的高温下能够正常传输

● 防止火势顺着线缆延伸并发生有毒有害气体

● 防止腐蚀性气体损坏核算机设备的接插件

一起，机房中许多运用到光纤，光纤自身在资料方面是十分环保的，可是有必要要注意光纤护套的资料，和铜缆的护套资料相同有必要到达ROHS的请求。

(2)绿色布线体系

因为机房有必要选用有线体系作为通讯的根底，因而尽量削减归纳布线体系对散热的影响即是最大的节能。详细而言包含以下五个方面：

线缆挑选：能够从两个方面来思考，首先是更快的传输速度能够简化网络。削减布线体系和网络设备占用的空间。比如从1000Base-T升级到 10GBase-T，传输线缆的尺度只是添加15%,可是传输速率马上10倍。因而，跟着10Gbit/s的网络标准变成干流，机房机房主张挑选功用适度 超前的6A类/EA级的双绞线和50/125μm、850nm作业波长优化多模光缆(OM3)。

可用目标用来衡量传输速率与能耗的关系：Power/Gbit/s，即是每Gbit/s的流量所耗费的能量。网络速度的进步的另一个效果是能够下降单位Gbps的能耗。所以选用更高的网络传输速度不光能够节约空间，也能够许多节约能耗。

光缆与铜缆：光纤在传输间隔和功耗上都优于铜缆。EPA指出，1KWh等于0.73公斤的CO2排放。假定机房的PUE为2.8，那么24个 (1个配线架) 10GBase-T端口1年发生的碳排放大概是2.2吨，按1公升汽油焚烧大概能发生2.26公斤的CO2排放，2.2顿大概适当于970升汽油，能够够 一辆普通小汽车开1万公里摆布。因而相对铜缆而言，依据光纤的10GBase-SR节约了85%摆布的能耗，差不多削减了1.8吨/年的碳排放。绿色机房 的布线应当更多的思考选用光纤布线而不是铜缆。

配线架挑选：为进步机房的空间利用率以到达绿色节能的请求，机房内应挑选更高密度的配线设备，以充分利用空间。常用的配线架在1U或2U的空间可供给24个或48个标准RJ-45端口，而高密度配线架能够再相同的空间内供给高达48个或72个标准的RJ-45端口。

盲板挑选：盲板是装置在机柜内用于隔绝机柜中的闲暇空间，起到漂亮与分隔机柜内冷、热空气的效果，盲板的装置相同能下降机房的制冷能耗。

智能布线体系：智能布线体系一种将传统布线体系与智能办理联络在一起的体系。经过智能布线体系，将网络衔接的架构及其改变主动传给体系办理软 件，办理体系将收到的实时信息进行处理，用户经过查询办理体系，便可随时了解布线体系的最新构造。经过将办理元素全部电子化办理，能够做到直观、实时和高 效的无纸化办理。

智能布线体系可完成的功用如下：实时监测端到端网络衔接、操控作业任务(比如跳线等)的履行、图形化显现物理层的衔接架构、主动识别网络和拓扑构造、搜索功用、财物办理、陈述功用。

五、绿色评估办法

(1)国家标准节能请求

国标GB50174-2008对机房节能建造提出了请求，标准中条明确指出：“为标准电子信息体系机房规划，保证电子信息体系安全、稳定、牢靠 地运转，做到技术先进、经济合理、安全适用、节能环保。制定本标准。”节能是机房一个十分主要的论题，GB50174-2008中格外添加了关于大型机房 节能的条文。别的，标准中空调规划应依据本地气候条件，挑选选用以下节能办法：大型机房宜选用水冷冷水机组空调体系;北方地区选用水冷冷水机组的机房.冬 季可利用室外冷却塔作为冷源.经过热交流器对空调冷冻水进行降温：空调体系可选用电制冷与天然冷却相联络的办法。标准中关于节能的条文还有许多 例如机柜的摆放办法、照明光源、机房窗户设置等细节，充分体现了对节能环保的重视。

GB 50174-2008的实施关于我国机房根底设施建造有着主要的含义.关于国内机房根底设施建造的科学性、先进性、适用性具有主要的辅导含义，南方电网总调专业机房的建造应充分依据该标准。

(2)能效模型

为引导和标准全球IT职业的节能，有关世界安排会同机房的干流供货商安排建立起名为Green Grid的安排，讨论和研讨机房的节能与能效改进疑问，该安排现在还是以白皮书的方法给职业予以辅导。Green Grid将在2011-2013年间正式发布机房的能效标准来辅导全球的机房的建造。沿着改进和进步机房能效途径的思路，Green Grid提出PUE(Power Usage Effectiveness)和DCiE(Date Center Efficiency)能效目标，它反应的是机房节能疑问的两个方面：PUE反映的是机房的整体动力运用功率;DCE反映的是机房IT设备占机房总能耗的 比率。

PUE反映的是为满意IT设备的供电请求,机房机房的总供电率，PUE值越小越好，PUE的最小值趋近1。

DCiE反映IT设备的能耗占机房总能耗的比例，DCiE值越大越好，DCiE的最大值趋近1。

依据PUE的能效目标来衡量，现在我国在网运转的大多数机房，其PUE值约在2-3之间。依据最新的商品技术水平和机房规划水平，PUE值能进步1.6-1.8的水平，而Google则在实验PUE为1.2的机房。

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