随着电价和IT能耗持续上升,IT相关能源成本日益备受关注.设计规范的数据中心的制冷耗电量约占其总耗电的37%,在许多情况下,这是降低IT能源成本的大好机会。本文介绍了提高数据中心制冷效率的五项策略：
　　
　　1.妥善密封数据中心环境。数据中心气封可有效控制相对湿度,减少不必要的加湿和除湿。 　　
　　2.优化气流组织。机架摆放,计算机房空调设备布局和电缆管理均影响关键设备内通风能耗。 　　
　　3.适当使用节能装置。在较冷季节,节能装置可利用外界空气对数据中心进行制冷,从而减少能耗制冷。 　　
　　4.提高制冷系统效率。诸如可变容量系统和改良控制方法等新技术,正在不断提高机房空调系统效率。 　　
　　5.靠近散热源制冷。辅助制冷系统靠近散热源制冷,减少空气流动所需的能量。
　　
　　综合使用上述方法,可降低30%至45%的制冷系统能源成本,节省大量经常性开支。结合诸多新兴技术,如高效处理器和基于芯片的新制冷技术,即使服务器密度和能源价格持续上升,上述措施依然能够将能源成本保持在较低水平。
　　
　　一直以来,人们都很少关注IT系统的能源成本。但是,随着能耗和电价的上升,希望节约成本的高级管理人员正越来越关注能源成本问题。实际上,现在能源成本已经成为决定数据中心选址和设计的一个关键因素。通过Data Center Users Group1做的一项调查显示,数据中心能效已迅速成为业界优先考虑事项,42%的受调查者表示他们已经或正在对能效进行分析。受调查者认为,在制冷设备(49%),服务器(46%),电源设备(39%)和存储设备(21%)等方面存在巨大的能效改善机会。据对数据中心的能耗分析,50%的数据中心能源是被信息技术系统2所消耗。如果IT设备节约10%的能耗,制冷和电源分配负载也相应减少,从而可进一步节省7%至10%的能耗。因此,在这方面减少能耗将产生重大的附带影响,几乎可双倍节能。

图1 数据中心能耗

　　存在诸多可用于降低IT系统能耗的策略,尤其是服务器整合和虚拟化。近年来,由于服务器密度上升至空前的水平,对制冷系统的需求大幅增加。这种变化不仅产生不断增加制冷系统容量的需求,而且暴露出数据中心现有制冷方法效率低下的缺点。因此,在许多机构中,制冷代表着节约IT能源成本的第二大机会(仅排在减少IT设备负载之后)。相关能源成本可显著降低。例如,若支持系统和IT系统的能耗相同,3兆瓦的IT设备将需要6兆瓦的功率。若电费为每小时0.1美元,该机构年能耗费用为525万美元(600美元/小时x8,765小时)。IT负载减少10%的能耗,将产生105万美元的开支节省,而制冷系统效率提高30%,将产生约58万美元的开支节省。
　　
　　通常,气封采用塑胶膜,防蒸汽油漆,乙烯基墙壁涂层和乙烯基地板涂料等组合材料制作。所有门,窗及电缆入口通道也应封闭，这是所有提高效率计划的首要措施。若室内未妥善密封,提高效率的其它所有方法所起的作用将大打折扣，通过进行数据中心评估,有助于确定外界空气进入哪些区域的受控环境,以及有关妥善密封的建议策略。
　　
　　1.妥善密封数据中心环境
　　
　　楼层,墙壁和天花板产生的制冷损耗,或从关键设施外部进入的湿气,将降低制冷系统的效率。因此,数据中心应尽可能与一般建筑及外部环境隔离。始终保持门关闭,并采用气封方式隔离数据中心的空气，气封是控制数据中心环境最经济且最重要的方法之一,对保持适当的湿度尤为重要，若数据中心湿度过高,可能发生阳极导电故障(CAF),粉尘吸湿故障(HDF),磁带媒介故障及过度磨损和腐蚀。一旦相对湿度高于55%,这些风险将呈指数级增加。若湿度过低,静电放电(ESD)的程度和可能性将增加,可能损坏设备或对运行产生不利影响。同样,当磁带产品和媒介暴露于相对湿度较低的环境中时,也可能产生其它故障。美国采暖,制冷与空调工程师学会(ASHRAE)已明确规定:数据中心环境最佳的相对湿度范围为40%至55%.必要时,计算机房精密空调设备(CRAC)会通过加湿或除湿调节湿度,这两种方法都消耗能源.有效的气封可减少加湿或除湿所消耗的能量.
　　
　　2.优化气流组织
　　
　　一旦室内封闭,下一个措施便是确保高效的空气流动。目标是尽可能用最少的能量散发最多的设备热量，优化气流组织需要评估和优化机架配置,空调设备布局和电缆管理。

    机架摆放
    现今大多数的设备设计为正面进气,背面排气，这种设计使得,设备机架可通过正确摆放来形成热通道/冷通道。按照这种方法摆放机架,各排机架相对而立,对立排列的机架的正面从同一通道("冷"通道)吸收冷空气。两排的热空气进入"热"通道,提高了返回至精密空调CRAC的空气温度,使得CRAC更为高效地运行(图2)。这种方法在冷热空气隔离时最为有效，因此,应移走热通道的带孔地板,且只在冷通道使用带孔地板，机架中的闲置空间应安装挡板,防止热空气被吸入机架。也可使用某些电缆密封环,防止冷空气通过一般位于机架背面的电缆入口进入热通道。
其它措施,如使用天花板负压将空气引回至精密空调CRAC,以及在冷通道末端安装挡板,也已证实可最大限度地防止热空气冷空气混合。

图2 热通道/冷通道格局