IDC机房的建设目标及节能技术浅析

【摘要】IDC机房作为重要的业务服务中心，提供着丰富、可靠的的网络资源专业服务。本文介绍了机房建设的预期目标，对IDC机房的能耗问题进行了分析，并介绍了几种基本节能技术。

【关键词】IDC 机房 节能

IDC（Internet Data Center），即互联网数据中心，它基于INTERNET网络，为各单位和网站提供高质量、大规模且安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、等业务。

一、IDC机房建设的目标

现今IDC机房为我们提供了丰富、可靠的的专业服务和网络资源，是重要的业务服务中，因此IDC机房的质量是必须高度重视的问题。为了在设计过程中有章可依，有据可循，我们要主要把以下几个准则来保证IDC机房达到预期的建设目标：

（1）安全实用目标。IDC机房必须满足：空调、配电、防水、防尘、防潮等都必须达到安全标准；不只注重安全，同时还要注意实用，要采用成熟且可靠的技术和系统，要有超前性和高可靠性，要求能满足使用需要，在达到相关设计标准的同时还要使IDC机房能够物尽其用。

（2）灵活标准目标。IDC机房设计必须要预留出灵活的扩展空间，为以后增容扩容做好准备，整个空间要留有一定余地。IDC机房的结构设计参照国家和国际的相关规定，包括机房中的各种建筑、电配、空调等标准都要灵活设计，方便以后的扩展升级工作。

（3）先进经济目标性。除了实用、性能和方便扩容以外，还要在IDC机房功能齐备的基础上考虑设备的先进性，并且在兼顾先进性的同时不能浪费，要考虑建设IDC机房所使用的材料、设备的性价比，挑选性能合适且价廉物美的材料和设备，从而使建设成本能同时保证使用功能和节约的目标。

二、IDC机房能耗分析

近年来，处理能力越来越强的服务器和容量越来越大的存储设备和性能越来越优越的网络设备，无不需要消耗更多的电能，使用电成本急剧上增。

通信设备的用电和机房建筑能耗是IDC机房的电能应用最主要的两个方面。通信设备用电量一般占总用电量的30%左右。

IDC机房能耗分为4部分：

（1）设备（服务器、存储设备及网络通信设备）用电。

（2）供电系统。

（3）空调制冷系统。

（4）其他部分：空调通风及加湿、照明等。

有资料统计显示，其实大部分电力都用在了改善机房环境上。国内IDC机房的耗电比例大致如下：网络设备15%、服务器15%、存储设备8%、UPS 15%、空调20%、空气调节20%、AC转换以及机房照明7%。也就是说只有大约38%的电力（服务器15%，网络设备15%，存储设备8%）用于真正的网络设备消耗。

PUE的基准值为2。越接近1，表示数据中心的效率越高。

目前国外先进IDC机房PUE值通常都控制在2以下，但是我国大多数IDC机房的PUE值都在2到3之间。可见我国IDC机房的能源利用效率比较低，与世界水平存在很大的差异。

三、IDC机房基本节能技术

在日益增长的能源消耗和IT设备的不断扩充的现状下，节能降耗工作面临着很大的压力。为机房节约能源是节能降耗的关键环节，并且到了通信行业内各方用户的普遍关注。

对于目前IDC机房的各种主要能耗，有以下几种方法来实现节能减排：

（1）采用低能耗的设备。现代科学技术发展迅速，在能耗上升却不大的基础上，设备的集成度越来越高，性能和容量都比以前高了许多。在采购设备时，可以采用低能耗高容量的设备代替原有设备。

设备用电占IDC机房能耗的比重最大，所以在选用设备时，结合数据中心的建设标准，遵循按需购置、按需扩容原则，采用高性能、高扩展性、低能耗的设备，能在一定程度上降低机房能耗。

（2） 选用合适的供电方案和供电设备。一般IDC机房都采用冗余供电系统。但是由于供电系统自身存在一定的损耗，所以从单纯的经济角度考虑，冗余的供电系统是在浪费能源。而且供电系统能耗占比随着设备用电量的下降而上升，尤其是UPS系统。

在IDC机房建设初期，供电系统能耗所占的比例甚至有可能高达20%。为了降低供电系统的能耗，必须根据设备和客户的等级合理区分IDC机房内的用电设备，并制订对应的供电方案。对于部分等级较低的设备，可以适当降低供电系统对其的保障程度，提高机房能源利用率。

（3）合理的布局以及良好的机柜散热方式。 IDC机房内的发热设备和散热设备并不是一一对应的。不适当的机房布局和机柜散热方式会影响机房的安全，也同时会降低机房的制冷效率，增加了整个机房的能耗。

在机房布局时，应当结合空调系统，尽量将发热量大的设备均衡分布，并且将这些设备靠近空调的出风口以保证此类机柜的冷量。另外，机柜采用下送风方式，进行冷热通道隔离，发热量大的机柜采用单独送风等方式都能提高机房的制冷效率，达到降低机房的能耗的目的。

（4）选用合适的空调系统和气流组织。空调系统和气流组织系统的规划是IDC机房建设的重中之重。目前多数机房存在过度冷却问题。如果数据中心机房内的气流不适当，那么用于冷却的冷空气有60%都会被浪费；数据中心的过度冷却差不多达到实际需求的2倍，相应的机房空调机组耗能也比设计功率增加耗电50%以上，最终造成机房居高不下的高额运行费用。

四、IDC机房空调节能技术

（1）全新风系统。全新风系统以机房室外的自然环境为冷源，在室外空气温度低于室内的时候，依靠新风带走机房内的部分热量，当通风量固定且室内外温差大于一定数值时，依靠新风将机房内的热量带走，从而达到降低机房内部温度的目的。

由于减少了空调机组的使用时间，所以能达到节约电能的目的。

（2）热管换热器。分离式热管的蒸发段和冷凝段是分开的，他们通过蒸汽上升管和液体下降管连接，形成一个自然的循环回路。由于分离式热管采用了全回风，所以室内空气的洁净度有所提高，有效防止了室外空气带来的污染，具有很大的节能潜力。与一般空调相比，因为只依靠重力循环，取消了压缩机部分，没有泵功耗，所以当室内外温差在5℃以上时，比一般空调系统更加节能。

（3）精确送风。传统的机房环境温度调节的概念被精确送风方式所改变，他能实现定点、定量输送冷风，能先冷却设备，后冷却室内空气，从而提高机房内设备的散热降温效果。