機房是能耗的重頭，就目前的機房整體運營情況而言，在節能環保方面還有更大的上升空間。機房節能一直是節能環保的關鍵環節，也已得到了行業內各方用戶的普遍關注，與呈幾何級數增長的能源消耗和IT設備擴充速度相比，節能環保工作還是面臨著很大的壓力。

如今，在機房能耗方面存在的最大問題就是——配套設備成了“電老虎”。根據調查，在IDC機房中，單純用在IT設備及服務器、存儲、網絡通信設備上的電力輸入只占總消耗的50%。也就是說，當數據中心消耗了100度的電能時，用在IT設備和網絡通信設備上的只有50度。能否順應電信運營商數據中心密度的提升而實現有效的電能共贏，以及有效的冷卻，這其實是影響電信運營商能耗的一個最關鍵環節。由于刀片服務器、虛擬化技術等被大規模應用，數據中心的密度也越來越高。空調的能耗已經占到了機房電能消耗的近40%。

與此同時，可靠性和節能降耗也是機房空調專業永恒的主題。節能是努力的重要方向，但節能也是有條件的，那就是必須把可靠性放在第一位，即要在保證通信系統安全運行、各種參數符合標準要求的前提下。本文結合IDC機房的特點和機房專用空調的特點，對幾個節能的方向進行探討，僅供參考。

一、減少設備發熱量

首先，我們來分析一下通信企業能源的消耗的構電能的消耗可以分為生產用電、營業用電和辦公用電等，其中最主要的就是生產用電，圖1所示為某電信企業生產用電構成比例。

從圖中可以看出節能工作不僅僅是動力專業的工作，作為通信配套的動力專業雖然努力在各環節中進行節能，但能耗的根源還是在通信設備的電耗。根據某公司比較權威的測算，通信設備1W的功耗，在DC-DC前級將達到1.39W，在變輸電設備前達到1.65W，加上配套空調的能耗1.07W，總計2.72W。這就意味著，每降低1份的通信設備功耗，可以帶來2.72倍的局端總功耗。由此可見，節能的源頭還是在通信設備本身，只有解決根本性習題，才會真正產生可觀的經濟效益。

隨著IDC機房托管的服務器數量不斷增加，供電負載己經不能滿足服務器數目的需求，服務器用電量和機房空調用電由此產生沖突，導致有部分機房已經對功率大于180W左右的服務器拒絕供托管服務。雖然這一門檻設得有些高(很多服務器已經遠遠大于此標準)，但也確實可以看出矛盾的突出。既要保持服務器的功能符合用戶需求，又能減低服務器的功耗，是解決這一矛盾的最佳策略。服務器中最核心的部分就是CPU，通過市場測試數據，不同CPU平臺的服務器在滿載的情況下，功耗能相差近50W。

如果以某500m2的機房為例，安裝機架200個，每個機架裝15臺服務器，如果每臺A服務器比B服務器的功耗低50W，那么整個機房的功耗將少150kW，這是一個非常驚人的數字。以制冷系數為3.5計算，平衡150kW的散熱量所需要的空調制冷電功率為42.86kW.

從這幾個簡單的數據可以看出，使用低功率服務器對于節能的作用非常大。如果IDC市場部門能夠給予使用低功率服務器的客戶一些優惠，這種節能將是一種雙贏。

二、合理控制室內溫度參數

長期以來，出于安全、節能等多方面考慮，對于機房溫度設定應該偏上限值、下限值還是隨季節調整，一直爭議很大。由于我國地域遼闊，各地的情況不同，所以這個問題絕不能一概而論。但是機房溫度提高，對于節能是有明顯效果的，而且這種節能是不需要直接經濟投入即有產出的。

IDC機房空調的設定溫度一般為21——25℃，個別機房空調溫度控制得很低，甚至低在20℃，非常浪費能源，因此，合理設定機房空調的溫度顯得尤其重要。近期國外有報道稱，隨著服務器的功能的提升，IDC機房環境溫度可以為28C。查閱部分服務器的性能指標，機箱內溫度在40C以下是可以正常運行的。因此我們現行的較為嚴格的機房環境溫度規定還是值得商榷的。在沒有明確新標準前，我們比較合理的做法是在夏季將溫度設定偏高些，冬季設定偏低些。

合理提高機房設定溫度有如下節能效果和優點:

1.降低室內外傳熱溫差，從而可降低因圍護結構傳熱形成的空調負荷；

2.可降低新風形成的空調負荷；

3.空調的蒸發溫度相應提高，制冷系數提高。可降低對電力高峰負荷的需求，節約用電量。

表6-2是某民用建筑在不同室內溫度情況下的節能效果，可以看出在室內溫度提高2℃時可以節能18%，提高4℃時節能更多。

對于機房設定溫度提高后的節能效果，雖然目前還沒有非常權威的數據，但有提高1℃溫度大約能節約空調耗電2%~5%的結論。

三、提高建筑物圍護結構熱工性能

建筑物及其圍護結構對節能的影響主要有如下幾個方面：

1、建筑物的朝向

同樣形狀的建筑物，南北朝向比東西朝向冷負荷小。對一個長寬比為4:1的建筑物，東西向比南北向冷負荷約增加70%。因此，選擇合理的建筑物朝向是一項重要的節能措施。

2、外窗面積   從建筑物的圍護結構(窗、墻、樓板、屋蓋、地板等)傳入室內的熱量中，外窗的傳熱量和太陽輻射占圍護結構的總傳熱量比例很大。因而要盡量減少外窗面積，并采取有效的遮陽措施，如選用特種玻璃、雙層玻璃，使用窗簾或遮陽板等。

建筑圍護結構的保溫性能直接影響空調房間的冷熱負荷。有關文獻指出，圍護結構傳熱系數每增大lW/(m2•K)，在其他工況不變條件下空調系統設計負荷約增加30%。

因此，提高建筑物保溫性能是減少空調系統能耗的重要措施之一。以下措施可有效降低圍護結構的傳熱系數，從而降低能耗。

1.合理控制窗墻比。由于窗戶的透光性強、保溫性差，所以通過外窗戶進入室內的負荷占建筑總負荷的比例很高，因此在保證室內采光通風前提下合理控制窗墻比非常重要。一般的窗墻比規定為:北向之35%;南向乓25%;東西向毛30%。

2.采用新型墻體材料與復合墻體圍護結構。在進行經濟性、可行性分析的前提下，在墻體內外側敷設保溫隔熱新材料，屋頂可設通風屋面、遮陰棚和栽種花草樹木以降低建筑物的得熱量。

3.采用氣密性好的門窗以減少空調房間冷(熱)量滲漏，建筑外表面盡可能處理成白色或淺色調以減少輻射得熱。

4.在工程允許的經濟條件下，盡量采用具有隔熱保溫性能的吸熱玻璃、反射玻璃、低輻射玻璃等，避免使用單層白玻璃。

四、利用自然冷源

冬季或部分地區的春秋兩季，室外空氣溫度較低，機房室內空氣溫度卻較高，仍需要供冷。尤其是沒有外墻、外窗的內區房間，由于機房內設備的持續散熱量沒有途徑散發到室外，室內仍需供冷。由于此時冷負荷較小，冷機制冷系數較低、能耗大，若開啟冷機供冷極不合理。其實大自然是最好的冷源，不僅不需要能耗取得，而且供給充足，屬于綠色冷源。常見且容易利用的自然冷源主要有以下兩種。

1、地下水或地表水

地下水常年保持在較低的溫度，地表以下5~lOm的地層溫度就不隨室外大氣溫度的變化而變化，一般可以維持在15~17。C，所以地下水可以作為空調系統的冷源。但近年來的研究表明，過量開采地下水對于地面沉降影響很大，而且會威脅整個國家未來的淡水資源，目前己經不建議使用地下水。地表水包括江、河、湖泊等，在春秋或冬季，只要地表水高于冰點，就能通過管路引入作為冷源。

2、室外冷空氣

春秋季和冬季的室外空氣溫度較低，可用于空調系統供冷。考慮到空氣直接進入機房，容易將灰塵等有害物帶入機房，可以用間接冷卻的辦法來解決。例如帶經濟盤管的專用空調的冬季運行，利用冷卻塔供冷，帶風機的窗式熱交換器，小型機房采用熱管方式將冷量傳入機房等。

五、從排風中回收熱量

在空調負荷中，新風負荷占一定比例。在有排風的空調系統中，在排風段利用熱交換器回收排風中的能量以節約新風負荷是空調節能的一項有力措施。如果在排風中設置熱交換器(如轉輪式全熱交換器)，最多可節約70%~80%的新風能耗。由于目前IDC機房基本不設排風，所以此方法使用的機會并不多，但它卻提供了一種節能的思想，值得借鑒。

六、通過技術改造提高空調性能

在目前己經使用的空調系統中，早期的產品在先進性方面相較新產品會有明顯不足，通過技術改造，可以提升性能。可以采取的措施有：

1.使用高能效比的壓縮機，例如渦旋壓縮機等，其能效比明顯優于傳統的活塞式壓縮機。

2.使用變頻技術，包括大型機組加裝變頻器或直接選用有變頻功能的空調。

3.適當放大冷凝器，增加散熱面積，降低冷凝溫度，提高制冷系數。

4.添加冷凍油添加劑，減阻抗磨，增強冷凝器和蒸發器的換熱。

5.夏季對風冷型冷凝器進行遮陽，水霧降溫等措施，即減少高壓跳機故障，又能節能降耗。

6.科學的氣流組織，減少室內溫度死區，充分發揮制冷效率。

7.計算機自動控制空調的工作狀態，依據環境溫濕度，自動精確變設定。

8.乙二醇節能技術。

七、加強日常管理

日常管理是節能是否實際有效的關鍵，一個設計再好的空調系統，如果管理不善，同樣達不到節能目的。同時，通過管理進行節能，是投入最少、見效最快、收獲最大的一種方法。日常管理的節能措施有以下7個。

1.加強日常和定期的對設備和系統的維護。例如閥門、構件等的維護，防止冷熱水和冷熱風的跑、冒、滴、漏；冷凝器等換熱設備傳熱表面的定期除垢或除灰；過濾器、除污器等設備定期清洗；經常檢查自控設備和儀表，保證其正常工作等。

2.合理調節開啟空調的數量，不要將備用空調當作主用，常年開機備用。

3.經常性檢修空調，使空調處在最佳運行工況。經測試，10匹的空調，在最佳狀態下增加509氟里昂或減少509氟里昂，會增加制冷電耗3%左右。因此便空調處在最佳工況是最簡易的節能方法。但在實際使用中，大約40%~50%的空調并末在最佳工況下。

4.對系統的運行參數進行監測，從不正常的運行參數中發現系統的問題，進行合理改造。經常出現的問題有設備選擇過大、運行能耗高等。

5.保持機房的氣密性，控制室外空氣的入侵。尤其是在夏季，減少室外新風的入侵，能堿少大量制冷能耗。

6.當過渡季節中室內有冷負荷時，可以適當考慮采用室外新風的自然冷卻能力，節省人工冷源的冷量。

7.根據季節的變換，合理設置機房溫濕度，減少額外消耗能量。

結語

近幾年來電信行業的發展速度驚人，許多在之前沒有遇到過的問題，現在我們必須對其進行很好的解決，而隨著我國電信行業的發展進入3G時代，還會面對更多的挑戰在對機房空調可靠性與節能關注的同時，經濟性也是重要的考量指標，對于以往的部分節能措施，節能不節錢，甚至經濟性非常差，投入高于節約的電費，這樣的節能措施是值得商榷的。當然，對于目前經濟性較差，投資回報暫時無明顯優勢，但前景比較光明的措施，還是應采取積極的支持態度。

來源：機房空調 http://lbjsjzl.com/

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