1、 大型數(shù)據(jù)中心節(jié)能冷卻系統(tǒng)鵬博士數(shù)據(jù)中心事業(yè)部王克寧 李安平（ HYPERLINK mailto:f81345 f81345 ）目前就職于微軟的數(shù)據(jù)中心最有影響的專家Christian Belady在2006年提出數(shù)據(jù)中心能源利用率（PUE）的概念。如今，PUE已發(fā)展成為一個全球性的數(shù)據(jù)中心能耗標準。數(shù)據(jù)中 心的PUE的值等于數(shù)據(jù)中心總能耗與IT設備能耗的比值，比值越小，表示數(shù)據(jù)中心的能源利用率越高，該數(shù)據(jù)中心越符合低碳、節(jié)能的標準。目前國內(nèi)一些小規(guī)模的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，PUE值可能高達3左右，這意味著IT設備每消耗1瓦特電力，數(shù)據(jù)中心基礎設施便需要消耗2瓦特電力。據(jù)網(wǎng)絡上收集的相關信息，目前GD

2、S在建的4個機房在與第三方設計單位簽約時，都是按照PUE值等于1.8的標準進行規(guī)劃的。世紀互聯(lián)近五年建設的水冷數(shù)據(jù)中心的PUE值在1.5左右。鵬博士酒仙橋大型數(shù)據(jù)中心的PUE設計值不超過1.5。根據(jù)收集相關網(wǎng)站信息， 全球最最節(jié)能的5個數(shù)據(jù)中心分別是：雅虎“雞窩”式數(shù)據(jù)中心（PUE=1.08）雅虎在紐約洛克波特的數(shù)據(jù)中心， 位于紐約州北部不遠的尼亞加拉大瀑布， 每幢建筑看 上去就像一個巨大的雞窩，該建筑本身就是一個空氣處理程序， 整個建筑是為了更好的呼 吸，有一個很大的天窗和阻尼器來控制氣流。Facebook數(shù)據(jù)中心（PUE=1.15）Facebook的數(shù)據(jù)中心采用新的配電設計，免除了傳統(tǒng)的數(shù)

3、據(jù)中心不間斷電源（UPS和配電單元（PDUs）,把數(shù)據(jù)中心的UPS和電池備份功能轉移到機柜，每個服務器電力供應增加了一個12伏的電池。同時 Facebook也在使用新鮮空氣進行自然冷卻。谷歌比利時數(shù)據(jù)中心（PUE=1.16）谷歌比利時數(shù)據(jù)中心竟然沒有空調(diào)！根據(jù)谷歌公司工程師的說法，比利時的氣候幾乎可以全年支持免費的冷卻，平均每年只有7天氣溫不符合免費冷卻系統(tǒng)的要求。夏季布魯塞爾最高氣溫達到66至71華氏度（19-22 C）,然而谷歌數(shù)據(jù)中心的溫度超過80華氏度（27C）。惠普英國溫耶德數(shù)據(jù)中心（PUE=1.16）惠普英國溫耶德數(shù)據(jù)中心利用來自北海的涼爽的海風進行冷卻。微軟都柏林數(shù)據(jù)中心（PUE

4、=1.25）微軟愛爾蘭都柏林數(shù)據(jù)中心，采用創(chuàng)新設計的“免費冷卻”系統(tǒng)和熱通道控制，使其 PUE值遠低于微軟其他數(shù)據(jù)中心的1.6。從上面可以看出，降低PUE最有效的措施是采用免費自然制冷措施和替代傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)。對于數(shù)據(jù)中心，其能耗一般由IT設備能機用f電力消解成比例1%4%源消耗、UPS轉化能源消耗、制冷系統(tǒng)能源消 耗、照明系統(tǒng)和新風系統(tǒng)的能源消耗以及門禁、 消防、閉路電視監(jiān)控等弱電系統(tǒng)能源消耗五部 分組成。如果需要降低 PUE的值，就需要從以 下四個方面采取措施。采用轉換效率高的 UPS系統(tǒng)。目前，新 一代數(shù)據(jù)中心的設計基本采用新型的高頻 （IGBT技術）UPS系統(tǒng)，電源轉換效率和功率 因

5、數(shù)都比傳統(tǒng)的工頻（可控硅技術）UPS系統(tǒng)有非常大的提升，而且重量輕和體積小。由于UPS的電源轉換效率和負載率成正向關系，因此在設計和運維時要盡可能提高UPS的負載率。目前國內(nèi)電信和聯(lián)通都在提倡使用高壓直流UPS系統(tǒng)，取消了傳統(tǒng)意義上UPS的逆變功能，不僅電源轉換效率提高3到5個百分點，而且可靠性大大提高。上面介紹Google和Facebook干脆在數(shù)據(jù)中心取消了傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)，把電池和服務器的電源相結合，在正常運營時完全沒有額外的能源消耗。采用高效節(jié)能的綠色制冷系統(tǒng)。主要是采用水冷空調(diào)和自然制冷措施，下面做詳細 介紹。采用LED綠色節(jié)能光源取代或部分取代傳統(tǒng)光源，據(jù)了解，目前在世紀互聯(lián)和鵬博

6、 士的數(shù)據(jù)中心部分機柜上已經(jīng)安裝LED光源。另外就是運維管理，做到人走燈關，根據(jù)人員情況確定新風系統(tǒng)的運行時間和風量。弱電系統(tǒng)總的能源消耗很小，一般不需要過多關注。但是如果可能的話，最好采用集中的高效直流供電系統(tǒng)，因為一般分布式的小型直流電源系統(tǒng)轉換效率低，功率因數(shù)也低。1、適合數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)介紹由于數(shù)據(jù)中心的發(fā)熱量很大且要求基本恒溫恒濕永遠連續(xù)運行，因此能適合其使用的空調(diào)系統(tǒng)要求可靠性高（一般設計都有冗余備機）、制冷量大、小溫差和大風量。空調(diào)系統(tǒng)的制冷能效比（COP）是指空調(diào)器在額定工況下制冷運行時，制冷量與有效輸 入功率之比。該數(shù)值的大小反映出不同空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能情況。空調(diào)系統(tǒng)的制冷能效比數(shù)值越大，表明該產(chǎn)品使用時產(chǎn)生相同制冷量時所需要消耗的電功率就越小，則在單位時間內(nèi)，該空調(diào)產(chǎn)品的耗電量也就相對越少。新的強制性國家標準房間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能效等級（GB12012.3-2010）由國家質(zhì)檢總局、國家標準委于2010年2月26日發(fā)布，從6月1日起將在全國范圍內(nèi)實施。此標準規(guī)定14000W制冷量以下民用空調(diào)器能效等級指標以及試驗方法、檢驗規(guī)則、房間空調(diào)器產(chǎn)品新的能效限定值、節(jié)能評價值等。國家強制性房間空調(diào)器能效等級標準額定制冷量（CC）能效等級123整體式3.303.102.90分體式CU