1。冷热通道隔离技术经过多年的实践和理论证明，在设计不合理的数据中心，由于配风不合理，空调60%的冷送风被浪费掉。传统的开放式热通道结构数据中心面临两大气流管理问题：冷热空气混合和空调冷空气浪费。这两种现象大大降低了空调制冷的效率。其中，冷热空气混合现象是指设备产生的热风与空调冷送风混合，使设备进风温度升高；空调冷送风浪费是指冷送风不进入设备，直接流回空调给设备降温。冷热空气的混合也是造成数据中心内温度不一致的主要原因，而这种现象也大大降低了数据中心空调的制冷效率和制冷量。如何解决这两种现象，其实最简单的方法就是将柜体面对面放置，形成冷风通道，背对背放置，形成热风通道，这样会有效减少冷气的混流和热空气，降低空调的效率。如下图所示：冷热通道完全隔离是不是更好？隔离冷通道还是隔离热通道？这两种方法都将空调的冷送风和热回风隔离开来，使空调的回风温度升高，从而提高空调的制冷效率，区别主要在于可扩展性、热管理和工作的适宜性。环境。隔离冷通道的可扩展性主要受制于地板下送风以及如何将地板下冷空气送入多个隔离冷通道。很多人认为只要空调的出风量能满足设备的冷风量即可，却忽略了多道隔离通道活动地板下冷风送风的压降和空间限制。相反，通过将整个数据中心作为冷空气区来隔离热通道来解决这个问题，并因此扩大了冷通道的空间。隔离热通道比隔离冷通道有更多的空调冗余。当空调系统出现故障时，额外的热通道空间将节省几分钟宝贵的维护时间。而且，随着服务器设备散热能力的提升，服务器所需的冷却风量将大大减少。现在很多服务器的热风出风口温度可以达到55℃。隔离冷通道非隔离部分的温度会大大高于传统数据中心，这会增加数据中心工作人员的舒适度，降低数据中心其他设备的使用寿命。综上所述，虽然这两种方法都可以提高空调的效率，但相比较而言，隔离热通道比隔离冷通道更高效、更适用。2、冷源方案对比据统计，数据中心的制冷系统约占机房总耗电量的40%。机房的制冷主要由机房空调进行，因此降低机房空调的耗电量可以有效降低机房的PUE值。目前数据中心常用的节能制冷系统有四种：1、水冷式冷冻水机组+自然冷却系统。由供水装置、增压装置、蓄冷水箱、末端空调机组等组成。整个系统由冷冻水系统和冷却水系统组成。系统具有正常冷却、部分自由冷却和完全自由冷却三种工作模式。2、风冷式冷冻水机组+自然冷却系统本方案组成部分包括：风冷式冷水机组、干式盘管、冷冻水泵、恒压供水装置、增压装置、蓄冷罐、末端空调机组等.本系统中用于自然冷却的干式盘管可集成到风冷冷水机中。该系统具有三种工作模式：正常冷却、部分自由冷却和完全自由冷却。3、独立冷源风冷空调机组+自冷独立冷源风冷空调机组系统属于分布式空调系统，空调机组由室内机组成单元，室外机和干盘管。室外机内置压缩机，干式盘管布置在室外。主管道连接由水泵分配到每个室内空调。该系统具有三种工作模式：正常冷却、部分自由冷却和完全自由冷却。4、模块末端所有空调机组的水冷冷冻水。本方案组成部分包括：水冷式冷水机组、冷却水泵、冷却塔、冷冻水泵、恒压供水装置、加药装置、蓄冷罐、全风循环风机组等。在过渡季节和冬季，室外冷风经全风循环风机组处理后直接送机房，降低冷源能耗。该系统具有三种工作模式：正常冷却、部分自由冷却和完全自由冷却。数据中心采用何种制冷系统，需要根据项目所在地的各种情况综合考虑。在我国长江以北地区，如果条件允许，建议采用水冷式冷冻水机组+自然冷却系统来设计制冷系统，这样冬天气温在7-12℃时，可以采用预冷，也可以采用部分制冷机组。当室外温度低于7℃时，冷冻水机组无法启动，可采用自然冷却系统为机房降温，大大降低能耗。3、采用变频电机的空调系统的制冷量与环境密切相关。夏季室外温度越高，制冷量越低。因此，大型数据中心空调系统的制冷量是根据最恶劣（夏季最热）工况（空调的制冷量一般低于理想条件下的额定值，当建筑物本身不但不散热，反而吸热）。这样，空调系统在一年中的大部分时间都处于欠载状态。此外，大型数据中心的IT负载从零负载到满负载需要相当长的时间，通常在一到三年之间。此外，IT负载的能耗与网络接入量或运行状态有关。根据其应用特点，能源消耗一天24小时、一年365天都在变化。比如游戏服务器的负载和能耗，早上比较低，晚上比较高；遇到重大事件时，视频服务器的负载和能耗都比较高。因此，水冷系统中的电机全部采用变频系统，可以节约大量能源，增加的投资一般可以在一年内（基本满负荷情况下）节省的电费中收回。对于风扇和泵，输入功率与这些设备转速的立方成正比。例如，如果风机或水泵的转速为正常转速的50%，则同一设备以100%额定转速运行时，仅需理论功率的12.5%。因此，当设备部分负荷运行时，传动装置的节能潜力十分明显。4、提高冷冻水温度冷水机组的标准冷冻水温度为7～12℃，水冷空调的标准工况是冷冻水温度为7～12℃。但是这个温度范围对于数据中心来说有点偏低，带来了以下两个缺点：这个温度远低于数据中心在40%左右的相对湿度下正常运行的露点温度，并且有很大的影响。风机盘管上会形成一定量的冷凝水，需要进一步加湿以保持机房环境湿度。这种除湿和加湿过程是一个非常耗能的过程。冷冻水的温度与冷水机的效率成正比，也就是说冷冻水的温度越高，冷水机的效率越高。据约克在网上发布的资料显示，冷冻水温度每升高一度，冷水机组的效率可提高约3%。温度设计为12~18℃，已经高于露点温度，根本没有除湿，所以不需要加湿。冷冻水温度升高后，水冷精密空调的制冷量会下降。实际制冷量需要通过厂家提供的电脑选型软件来确定，一般会降低10%~15%。基本没有除湿和加湿，EC调速风扇的使用减少了电机产生的热量，整个水冷精密空调的实际制冷量（显冷）并没有下降多少。五、供配电系统节能1、准确计算供电量利用电源管理软件准确计算用电量，智能控制系统用电量，提高用电利用率。为机房建设规划提供更精准的数据，智能控制整体用电量。2、供配电系统节约电能的技术方法主要有配电电压深入负荷中心、配电变压器的正确选择和经济运行、配电线路的合理选择和经济运行、电压稳压和无功补偿等采用。配电系统降损节能技术措施如下：确保变压器运行在最佳负载状态。变压器三相负载力求平衡，不平衡运行不仅降低出力，而且增加损耗。重视并合理进行无功补偿。合理选择无功补偿方式、补偿点和补偿容量，可以有效稳定系统电压水平，避免长距离线路输送大量无功造成有功网络损耗。配电网电容器的无功补偿通常采用集中式、分散式和就地式相结合的方法；电容器的自动投切可根据母线电压的高低、无功功率的方向、功率因数的大小、负载电流的大小、昼夜时间划分。对于低压配电线路的改造，可根据导线截面的选择原则确定扩径导线的载流等级，确定满足要求的最小截面导线；但从长远来看，选择最小截面的电线并不经济。如果将理论最小截面导线提高一级或二级，通过降低线损节省的成本足以在较短的时间内收回增加的投资。减少触点数量，降低接触电阻在配电系统中，导体之间的连接无处不在，连接点数量多，这不仅成为系统中的安全薄弱环节，也是导致增加的重要因素线损。搭接的施工过程必须注意确保导体紧密接触，可以使用降阻剂进一步降低接触电阻。应特别注意不同材料之间的重叠接头。根据建筑布局和照明场所合理布置光源、选择照明方式和光源类型，使用节能照明器具是减少损耗、节约能源的有效途径。推广高效节能电光源，电子镇流器替代电感镇流器；用电子调光器、延时开关、光控开关、声控开关、感应开关代替翘板开关，将大大减少照明能耗和布线。损害。UPS的节能必须从方案、UPS、电池、配电等方面进行全方位的推进。六、UPS不间断电源节能1、按需灵活规划扩容目前，大部分数据中心都是分期、模块建设。考虑到未来几年的扩容，UPS容量在设计上一般都考虑比较大。多台大功率UPS并联安装，初始负载仅为规划容量的10%~20%，导致UPS利用率很低，造成电能浪费。为了避免这种情况，有必要采用模块化UPS，逐步扩大容量。2、提高UPS能效目前UPS都是在线式双变换架构，整流器和逆变器在工作时都有功率损耗。提高UPS的效率可以为数据中心节省大量电力。由此可见，提高UPS的效率是降低整个机房能耗最直接的途径。因此，在购买UPS时，尽量购买效率更高的UPS。当然，UPS的高效率不仅仅是满载时的高效率，还必须有更高的效率曲线，尤其是在“1+1”并机系统中，根据系统规划，各台容量UPS不应超过50%。如果这次效率只是在90%以下，即使满载效率达到95%以上也没有意义。因此，UPS必须采取措施优化效率曲线，使UPS的效率更低。在负载下也可以实现更高的效率。降低输入电流谐波，提高功率因数谐波产生的根本原因是电源线呈现一定的阻抗，相当于一个由电阻、电感和电容组成的无源网络。由于非线性负载产生的非正弦电流，使电路中的电流和电压发生畸变，称为谐波。谐波的危害包括：引起电气元件（如电容器、变压器、电动机等）的附加损耗和发热；电器元件温升，效率低，绝缘老化加速，使用寿命降低；干扰设备的正常运行；无功功率增加，电力设备的有功容量减少（如变压器、电缆、配电设备）；供电效率低；发生共振，尤其是柴油发电机发电时；空气断路器跳闸，保险丝熔断，设备无故损坏。主要有四种解决方案：.使用12脉冲整流器。使用无源滤波器。使用有源过滤器。高频IGBT整流及PFC功率因数校正电路设计整流器7.高压直流供电技术与传统48V供电系统类似。高压直流供电系统由多个并联冗余整流器和蓄电池组成。正常情况下，整流器将市电的交流电转换成270V、350V或420V等直流电，为电信设备供电，同时为电池充电。电信设备所需的其他电压等级的直流电源由DC/DC转换器转换。当市电停电时，电池放电为电信设备供电；当市电长时间停电时，备用发电机组代替市电提供交流输入电源。高压直流电源的优点如下：1、可靠性直流电源模块化输出与电池直接并联为负载供电，后备电池与电源后段与服务器并联组成2路冗余供电，可靠性高，真正做到不间断；如果UPS后备电池仅与电源前段并联提供DC/DC电源，则整个系统的电源不属于数据设备的冗余供电方式。由于某种原因，UPS系统死机，电池无法直接使用，导致后端设备停电。采用直流供电，消除了因系统死机而导致停电的风险。2、运维容易并联，可做成系统方案，实现安全无间断割接。电源部分采用模块化，支持带电热插拔，可快速更换。电源部分和监控功能模块CSU正常工作由监控单元CSU控制，发生故障时独立控制，避免故障蔓延。模块更换与监控单元CSU相互独立，便于维护。3、提高负载的可靠性。计算机等开关电源内部的桥式整流器成为直流正负反接电路。影响设备使用寿命和故障的一个重要因素是电容元件的故障。交流电经过整流桥后变成脉动直流电，使后面的电容元件不断充放电，缩短使用寿命。采用直流供电，延长元器件寿命。延长负载设备的使用寿命，提高其可靠性。4、智能化管理直流高压开关电源系统与传统的48V直流供电系统相同。轻松实现电池全面智能化管理。拥有完善的电池管理系统，有效延长电池使用寿命，降低运营成本。,提高供电可靠性；UPS电池管理简单不完善，电池容量损耗快。5.减少谐波干扰对于计算机和服务器，使用直流输入消除了相位和频率问题，多台机器的并联变得简单容易。无谐波干扰，UPS有输出功率因数，一般为0.6～0.8.6。安全直流高压供电系统为标准电气柜，安全性高，实时监控并联输出及母排绝缘状态，人身伤害安全。伤害预警大幅提升；UPS非标一体柜安全性低。7、高效节能由于省去了逆变部分，直流开关系统经过二次转换，电源效率达到92%以上，而UPS系统一般经过四次转换效率在70%左右，大大节省了能源并降低运营成本。8、提高机房温度根据中华人民共和国国家标准GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》，要求A、B类机房机房温度保持在23±1℃°C，即22至24°C。ANSI/TIA-942-2005《Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers》规定冷通道温度为68-77华氏度，也就是20到25摄氏度。美国采暖、制冷和空调工程师协会(ASHRAE)已将2008年新机房的冷通道温度从2004年的20至25°C提高到18至27°C。由于国家标准规定的主机房温度没有规定机柜前的进风口温度，因此传统的机房存在以下两个不足：.由于没有冷通道或封闭热通道，机房内温度极低，设备内部温度也不低，大量冷空气短路自循环。.机房温度经常低于24℃，处于过冷状态。现代服务器和网络设备不像传统概念（10、20年前）那么脆弱，大多数服务器可以在10-35℃的温度和20%-80%的相对湿度（考虑的设备环境）下正常运行按ASHRAE要求，也是大多数商业服务器的工作环境要求）。因此，可以提高空调的送风温度，以保证IT设备的运行温度。空调系统送回风温度每升高1℃，空调系统将节电2.5%左右。同时，空调系统的制冷量将增加约5%。因此，在用户认可的条件下，提高机房温度是最节能的措施之一。推荐数据中心冷通道温度（ASHRAE标准要求冷通道中部在机柜中间1.5米高度测量，每4个机柜至少有一个测试点)至少为24或25°C。9、科学运维人员关灯关大屏显示，减少照明产生的能源消耗，相应增加制冷量。.尽量减少运行新鲜空气系统。机房无人时，关闭相应区域的新风系统。.建议冷通道温度不低于25℃。定期检查冷通道的温度，避免因过冷而浪费能源。.定期检查地板以防止任何形式的空气泄漏。.冷通道必须完全封闭，机柜上无设备区域必须安装盲板，机柜空载区域不能安装通风地板。每次更换设备，都必须进行检查。.在满足制冷的条件下，尽量提高冷冻水的温度，最高为12～18℃。.在满足气象环境的情况下，尽量采用全自然或半自然的自由制冷。.定期检查数字采集数据与模拟显示仪表数据是否一致。如发现数据有误，应立即更换相关采集设备或仪器。.对于未使用的独立机房区域，关闭所有机电设备，包括冷冻水管道阀门。.定期检查和清洗制冷机组中的铜管和冷却塔，确保其工作在最佳状态。.对于低负荷机房，如果精密空调没有EC风机，则必须关闭相应的空调。如果是EC风机，则必须通过实践找出更节能的空调运行方式。
