数据中心绿色节能措施.pdf

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1、1、绿色数据中心架构1.1概述绿色数据中心(GreenDataCenter)是指数据机房中的IT系统、机械、照明和电气等能取得最大化的能源效率和最小化的环境影响。绿色数据中心是数据中心发展的必然。总的来说，我们可以从建筑节能、运营管理、能源效率等方面来衡量一个数据中心是否为“绿色”。绿色数据中心的“绿色”具体体现在整体的设计规划以及机房空调、UPS、服务器等IT设备、管理软件应用上，要具备节能环保、高可靠可用性和合理性。机房建设是一个系统工程，计算机技术的迅猛发展，促进了机房工程建设，对机房的安全性、可用性、灵活性、机架化、节能性等方面提出了更高的要求，绿色数据中心的架设，综合体现在节能

2、环保、高可靠可用性和合理性三个方面。节能环保体现在环保材料的选择、节能设备的应用、IT运维系统的优化以及避免数据中心过度的规划。如UPS效率的提高能有效降低对电力的需求，达到节能的目的。机房的密封、绝热、配风、气流组织这些方面如果设计合理将会降低空调的使用成本。进一步考虑系统的可用性、可扩展性，各系统的均衡性，结构体系的标准化，以及智能人性化管理，能降低整个数据中心的成本（TCO）。在计算机机房工程中，包含的工程可以归纳为：土建工程、电气工程、空调工程、消防工程和弱电工程，示意图如下：1.2数据中心规划设计节能措施要做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，选择合适的地点进行机房建设是

3、机房基础建设的基本条件。作为未来机房的地点，须符合以下几项条件：¾机房最好建在大楼的二、三层¾机房尽量避免设在建筑物用水楼层的下方¾机房选在建筑物的背阴面，以减少太阳光的辐射所产生的热量¾排烟口设在机房的上方，排废气口设在机房的下方¾主机房区域的主体结构应采用大开间大跨度的拄网1.2.16种节能方案及效果1.2.2服务器节能目前，服务器厂商面临的问题是如何不断的提高服务器计算能力而减少服务器的能耗。服务器厂商和芯片巨头们也开始进行大量的研究并开始执行一些新的技术以降低服务器的能耗，主要有3个万向:冷却技术、芯片节能技术、软件调度和管理技术。1.2.3CPU节能技术CPU由大量的晶体管组成

4、，晶体管的工作需要消耗功率;同一个芯片上，对于同样的操作，有功耗和发热是正常的。例如，i386DX-20M的最大功耗在1.3W左右，奔腾-133是1lW左右，奔腾III-1.33G就需要33.9W左右，而奔腾4-1.3G则需要68.8W，更高频率的处理器最大功率甚至超过百瓦。功耗和发热影响到CPU性能的进一步提升，更多的创新型节能技术也由此应运而生。1.2.4空调节能措施机房专用空调设备制冷系统形式很多，可以根据工程项目的特点，选用不同的制冷系统。机房专用空调机组制冷系统主要冷却形式有风冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷冻水式、双冷源系统等。¢机房空调的和谐制冷设置（1）提高制冷系统温度设置值

5、。为了最大限度的提高容量和优化效率，设置点不应低于维持设备进气温度所需的数值。机房的温度要求保持在15℃-25℃以内，程控交换机房的温度设定为20℃，精度为1℃。在设备对环境的要求范围相对宽松的情况下，没有根据环境温度及设备特点作出相应的调整，室内温度一年四季保持恒温恒湿状态。这不仅是对电量的浪费，也是对技术优势的浪费。（2）适当设定回风温度值。节能理论依据是，当程控机房需要降温时，空调工作在制冷状态，此时若将回风温度值设高些（在满足机房温度要求的条件下），会使压缩机运行时间缩短起到节能作用。同理，当程控机房需要升温时，空调工作在加热状态，此时若将回风温度值设低些，会使加热器运行时间缩短

6、起到节能作用。（3）改变空调7×24小时不间断运行方式为间断性的运行方式；（4）通过现有机房新风换气系统充分利用室外温度来调节室内温度(冬季)；（5）加强机房密封性能，夏季合理利用机房窗帘调温（经验数据显示通常窗帘可以有10℃左右的调温能力）；（6）在加/除湿耗能较大的机房可以考虑增加专用加/除湿设备；根据设备规格：一般每80平方米空间配置一台加湿机和除湿机，技术规格为加湿机5-9公斤/小时、除湿机3-5公斤/小时。在机房相对湿度低于20%时开启加湿机，相对湿度高于80%时开启除湿机。如果机房使用单独加湿器，切勿使机房湿度值高于需求，这会导致多个制冷设备相抵触运行:如果两个制冷系统回流气

7、体温度不一致，或两个设备的湿度传感器校准不一致，或两个设备设定的湿度值不同。制冷系统抵触运行将导致一台制冷设备会降低空气湿度，另外一个则会增加空气湿度。这一运行模式极其浪费资源，而且机房管理员也不容易发现。制冷系统湿度抵触运行问题可通过以下方式解决:a)使用中央湿度控制；b)协调制冷设备之间的湿度值；c)关闭制冷系统中一个或多个加湿器；d)使用浮动数值设定。确认系统设定值是否相同，校准是否相同，并且扩大浮动数值设定范围。一般情况下，