随着计算机网络业务量的快速增长和服务器数量的增加，机房的面积和规模也在不断扩大，机房的能耗成本随之增加。数据中心也在快速增长，并且有超越硬件成本的追赶趋势。据权威机构调查，我国每年用于服务器供电和散热的总支出超过20亿美元。对于已经建成投产的数据中心，如何实现有效的节能改造需要从多方面考虑。本文介绍了数据中心基础设施节能改造的几种主要解决方案。1、设计机房整体监控系统图IT设备负荷变化曲线从机房负荷和空调冷量配置来看，机房一般设计为N+X的安全运行模式，但从整个机房的IT设备布局来看，由于面积较大。考虑到循环风量和机房局部温度死角的减少，以及负载设备用电量的动态变化，精密空调机组不能按需手动控制运行，机房发热量可以不定期变化。室内所有风扇全速运转，压缩机由每台空调根据自身需要独立控制。这种运行方式从运行成本来看并不经济、节能。如果空调机组中的冗余设备被迫停机，机房内的气流分布和温度变化难以控制，空调的启停控制难以保证安全的电脑室。因此，可能会出现局部温度不可控的现象。因此，机房精密空调的群控对机房节能有着至关重要的作用。机房专用空调群控的节能思路是在保证正常运行的前提下，通过减少冗余空调设备的运行时间来降低整个机房的能耗实现机房设备的备份/循环功能和空调系统的级联功能，避免竞争运行功能，延迟自启动功能。结合曙光自适应集群功率能耗监控系统，对精密空调集群进行集中管理。管理软件根据CPU占用率计算出每排服务器的功耗，根据负载分配和空调精准分配，精准控制相应位置的空调工作。状态，主要包括压缩机的启停和空调室内机风机的启停。精密空调通过RS485网络与协议转换器通信，协议转换器通过以太网与管理节点配合，使不同厂家的精密空调（带监控功能）通过曙光与管理节点进行数据交换标准协议接口。每台服务器机柜内安装两个无线温湿度探头，每排机柜组成一个网络。通过物联网组网形成温湿度监控网络，数据通过以太网上传至管理节点，形成双层监控网络。当服务器达到温度后，开启机房空调，在节能的同时保障设备安全。2、建立机房散热及气流组织模型。专业的散热工程师利用计算流体力学（CFD）技术，通过数值分析和模型实验，针对中央机房的空调特性，对中央机房内部的风速场和温度场进行分析。分布，并在此基础上得出合理的冷量分配设计方案，获得最佳的送回风状态，满足设备散热需要，同时降低空调负荷，获得最佳的冷量分配效果。目前主要是通过airpak或者fluent模拟软件来实现。图机房CFD气流组织模拟图3机柜加盲板在机房部分机柜中，由于设备数量较少，冷空气进入机柜后从机柜底部向上，很大一部分冷空气没有经过设备直接进入机房，导致空调的送风短路，大大降低了空调的制冷效率。采用封闭风道的方式，减少风的短路，提高空调的制冷效率。具体做法是在机柜内未安装设备的空间安装盲板，使冷风只能通过设备后送至机房。图4机柜安装主动送风组件——ADU传统的落地式送风空调送风距离长，送风效率低，会导致出风口制冷量和风量不足。满足设备的散热要求。针对这种情况，在出风口安装了主动出风装置——ADU。ADU上安装了两个或四个EC风扇。风扇的速度可以根据机柜的负载进行调节。通过这种主动送风装置，可以提高空调的送风效率，从而在满足制冷量和风量要求的情况下，减少空调的开启次数，起到可以实现节能。图1.将地板ADU气流图添加到机柜。ADU模块效果5.关闭机柜冷通道。传统的地板下送风空调是机房专用空调，属于扩散送风。这种形式容易造成空气短路，送风量不足，导致空调制冷效率低下。现在可以关闭冷通道，将冷热空气相互隔离，防止气流短路和冷热空气混合，可以大大提高空调的制冷效率。关闭空调的一部分，这样就可以达到节能的目的。6、机房增加新风系统目前，很多大型数据中心都采用新风系统来实现节能方案。由于机房空间密闭，设备产生大量热量。精密空调需要一年24小时不间断运行，制冷加湿耗电量大。引入新风和热函控制技术，春秋冬季引入室外低温空气，实现精准空调关闭。同时，在保证机房温度、湿度和洁净度的前提下，达到节能的目的。7、改造机房精密空调，使其具有自然冷却功能。传统的落地扇房空调采用氟泵节能系统。冬季室外环境温度低时，仍需冷藏，不能充分利用室外自然冷源。节能效果差。针对这种情况，可以对空调系统进行升级改造，在原有空调系统上加装氟泵机组，通过控制系统，在外部制冷时关闭压缩机，开启氟泵系统进行制冷。冬季环境低，因为氟泵比空调压缩机耗能少，所以以中央机房为例，改造后空调每年可节省20%左右的用电量。
