IDC机房节能技术研究分析

IDC机房节能技术研究分析

赵海伟

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司  河南 郑州 450000

摘要：近年，随着IDC不断的发展，具有非常强的服务器处理能力，网络设备和存储设备的容量越来越大，同时也会消耗更多的电能，因此企业用电量也急剧上升。节能减排可以降低IDC机房运行成本，增强机房所属企业在市场中的竞争力。为了企业用电成本降低并且实现节能减排，在保证设备安全运行的前提下，对IDC机房应用节能减排技术，并评估其效果对节能减排具有十分重要的意义。

关键词：IDC；机房建设；节能

近些年，互联网得到了高速的发展，网上信息的传播以及网上交易的迅速普及，使得互联网得到了最大限度的利用。在进行互联网的应用过程当中， 企业对于其网站系统的运行能力也得到了高度的重视。IDC发展迅速，处理能力越来越强的服务器，容量越来越大的存储设备和网络设备，需要消耗更多的电能，企业的用电成本急剧上增。因此，如何实现IDC 机房的节能减排，成为了业内人士关注的焦点话题。因此，在确保系统设备正常运行情况下，提高电能的利用率，解决消除机房过热问题成为IDC 机房日后发展过程中需要解决的一个重要问题。

一、IDC 技术概述

IDC，即为互联网数据中心的简称，属于我国电信部门在互联网通信线路、宽带资源的基础上对具备电信专业级别的机房环境进行建设，最终实现为其服务的单位作出一系列的配套服务，比如服务器托管、租用以及其增值服务等。在这个过程当中当中，需要充分的对电信当中的IDC 服务器来进行数据业务的分析和托管，作为企业或者政府单位方面就可以不用设立专门的机房和通信线路等，可以实现在互联网的基础上进行实现自身的专业需求。在进行IDC 应用的过程当中，需要遵照原则进行应用：

（1）在广域网互联方面，根据每一个运营商的IDC 业务的级别， 需要对全国、省市以及地区当中的IDC 进行有效的区分。在全国和省级范围内的IDC，对于功网络设备可以实现资源出口的共享。对于地市级别的IDC 出口，如果在北方地区，则需要接入到省网当中，才可以进行网络汇聚层的共享数据；如果是在南方地区，则需要对核心层节点进行接入的同时，还需要宽带的高效利用率。

（2）在局域网技术的要求方面，一般来说运营商当中的各级IDC 的局域网都会利用分层设计的原则进行划分为接入层、核心层以及分布层这三个方面。在接入层当中需要对数据中心和其他地点的数据中心进行充分的连接， 通过数据中心交换路由来提供出局域网络的拒绝服务攻击保护。在核心层当中，主要是为其提供出高速的数据交换能力，在两台三层的交换机基础上，进行互相的备份。根据不同的业务需求，可以进行高速端口路由器的连接，从而保证链路当中的冗余性。在分布层当中， 一般都是将大量的低速连接线路的数据进行汇总到较少的高速线路当中，进行反向的数据分拨，并且完成一些需求的策略控制。

（3）在网络安全要求方面，需要对数据中心的防火墙、入侵检测、防攻击以及漏洞扫描等系统来进行建设。根据IDC 业务的不同发展需求， 需要进行全国级别的IDC 客服服务质量的管理试点， 从而可以为用户提供出服务质量检测报告等相关服务， 使得用户对于数据流量、宽带占用率等情况作出了解，最终确保用户的服务质量。

二、IDC机房节能减排技术

1、空调系统本身的节能

（1）系统方面的能耗。准确计算制冷量，在空调制冷量计算过程中，确保制冷量计算的准确性，可避免制冷过度现象的发生，降低空调系统的能源消耗。然而，在制冷量计算时，还要考虑到IDC机房的迅速增长，在方案设计时要预留空调放置空间、管线位置等，确保随时能够增加制冷量。设计阶段选用空调制冷量匹配的主机, 为避免不必要的浪费，建议不使用一台大制冷量的空调, 以避免大机组在部分负荷的低效率下运行。而选用多台合适制冷量的紧密空调，运行时要注意根据实际空调机组的负荷变化及时变换空调机的运行参数和运行模式，使运行模式与环境现状保持一致，达到运行状态最佳。

（2）热交换方面的能耗。热交换器（冷凝器和蒸发器）在常年连续的使用过程中会有灰尘和污垢结在热交换器的表面,增加了阻力降低了热交换效率，也会造成较大的浪费;对于热交换器应该进行定期清洁和维护，尤其是对于室外冷凝器的定期清洁和维护更为重要。

（3）动力方面的能耗。压缩机电机、风机电机等能耗, 是系统维持运行的能耗, 按照目前的技术条件完全可以采用变频控制，使主机“按需”运行，避免出现大马拉小车现象。较大的系统,应采用多个设备搭配统筹运行, 这样可以避免比较大的系统在低负荷时的低效率运行。

（4）介质输送方面的能耗。空调的冷媒管对冷热的输送, 管路系统应做好全面严密的保温, 这一点是非常关键的。空调系统在长时间运行以后, 对管路系统的保温层需要进行检查、检修和补损，确保保温系统有效, 减少管路系统的热量损耗，同时过滤网部位的清洁也十分关键，定期清洁不但可以减少阻力损失，还能减少细菌、灰尘对室内空气的污染，间接地减少空调机能耗，提高空气质量。

2、新风系统的节能。空调机本身的能耗无疑是整个空调系统最大的，通过调节运行参数和运行模式可以有效的减少耗能。而另外一种节能的方式是依靠新风系统，根据以往经验分析，合理选择新风处理设备以及合理运行是减小能耗的关键，新风系统是指从自然界中获取温度比机房内温度低的空气，不需要压缩机制冷耗电的情况下，给机房降温的系统。运行中的新风引入首先应该注意的是新风的所在地的空气质量要有所保证，空气质量需要达标，其次新风的引入口与室内之间的距离不宜过长，以免新风在到达室内的过程中再次受到二次污染，再次选择空气过滤网时，应选杀菌性能好，吸附能力强的过滤网，可以有效杀灭有害细菌，清除大部分空气中的灰尘颗粒等，还需着重注意的是过滤网要及时清洗更换，保证风口畅通清洁。

3、变频空调的节能。变频空调的节能优势不言而喻，相对于定频空调而言，变频能够在能源节约上体现出明显优势。其内部装设有变频控制器，通过对压缩机转动速度的调节以及对制冷量的连续性调节，具备温度曲线平稳、噪音小、节约能耗的效果。变频空调加快空调的制冷速度，利用变频技术可在每次启动过程中在功率上处于最大额度，此时风量最大，在短时间内便可达到设定温度。达到预计温度时，压缩机转速会自动下降，并维持低能耗状态。这样不仅可以在更短时间内达到设定温度的要求，还能在维持设定温度前提下避免压缩机频繁开停，对于压缩机的耗电量可明显控制并延长压缩机寿命，据统计可让压缩机节约能耗20%左右，在相关技术上可分为①稀土永磁电机。这类电机的转子为稀土永磁，能够帮助压缩机在较宽幅度的频率及电压范围内实现高效率运转，达到节能效果。②模糊控制技术。这一技术可帮助变频空调自动感知室外温度变化并加以调节，让室内温度始终维持在设定温度左右。③超宽变频。超宽变频通过微电脑技术控制，可在短时间内测量出环境变化，并精确判断温度改变，让室内温度维持在设定温度恒定状态。

4、优化气流组织的节能。利用气流组织形式，实现空调节能。精密空调制冷的气流组织包括空调布置、送风口和回风口设置、送回风方式等。其中，水平送风作为送风口设置的一种新的解决方案，能够有效地解决IDC机房设备密度或发热量不匀而引发的局部热点问题。因设备局部的温度较高，若采用均匀的送风方式，需要降低机房的温度，导致设备能耗的增加，而采用水平送风方式，可以将空调内机与过热的机柜组相互结合，并封闭部分柜组，这样能够大幅度地降低能耗，有效地解决局部热点问题，实现空调系统的节能减排。

综上所述，在IDC机房节能建设过程中，要实现数据机房运行节能，我们需要结合实际情况，合理地选择不同技术、设备，并根据实际需求，选用最优化的节能方案。本文结合工作实践，对IDC机房节能减排技术的应用进行了分析。 

参考文献：

[1]刘婷婷，田浩.IDC 机房空调节能改造工程[J].节能技术，2019（5）：466~469.

[2]林玉龙，张文生.数据中心采用全封闭冷气通道送风节能技术[J].广东通信技术，2019，31（5）：11~13.

[3]何士爽，尚兴源.IDC 机房节能减排技术的应用实践探讨[J]. 电源技术应用，2018，（3）：476.