智冷

　　Gartner的统计数据显示，我国现有各类数据中心40多万个，其能耗已占我国用电总量的约1.5%。随着云计算的兴起，各地大型云数据中心如雨后春笋般不断涌现，这使得能源的供给显得捉襟见肘。另一方面，我国数据中心的现状是绿色化水平低，能耗高，很多用户甚至从来没有测算过其数据中心的能源利用效率，这一进步加剧了能源供给的压力。因此，实现节能降耗刻不容缓。

　　制冷不是降温度

　　Gartner针对CIO的一项调查显示，约70%的数据中心用户认为，电力和制冷是他们当前面临的最大挑战，他们在能源方面的花费占IT总预算的比例已从最早的8%增加到48%。“以前，500平方米的数据中心已经算是大型的，现在面积达数千甚至上万平方米的数据中心已十分常见。”世图兹（STULZ）集团大中华区服务与销售副总裁孙思格告诉记者，“一方面，政府对节能减排越来越重视，另一方面，当前所有大型数据中心的能耗问题都十分突出。”

　　深圳市英维克科技股份有限公司副总经理、中国数据中心工作组顾问专家王铁旺对数据中心节能的研究颇有心得：“空调系统的能耗已经占整个数据中心能耗的40%以上。客户希望通过高能效空调系统和自然冷却系统，尽量降低机房的PUE值。因此，客户在制冷系统设计、选型方面进行了很大改变，更加关注制冷系统自身的效率和自然冷却技术的应用。”

　　传统数据中心通常采用防静电地板设计，以机架为单位，机房包括机架区域、传统机房空调区域等。在新型数据中心里，微模块已成为典型方式。以微模块为单位，靠近热源式的冷却空调已成为微模块数据中心的一部分。王铁旺进一步分析说：“传统机房的空调一般是摆放在机房内的某个区域，通过地板或风管将冷风送到机柜附近，这需要空调风机提供较大风量。而新型数据中心将逐步采用靠近热源式冷却的方法。”

　　记者最近参观了一个位于澳大利亚悉尼北部的数据中心，一进机房，扑面而来的不是空调吹出的冷风，反而感觉很温暖。据机房的负责人介绍，机房内的温度大约在28℃～30℃。机房内许多承载业务的机柜都进行了全封闭。走进这些全封闭的小房间，记者感到的是丝丝凉意。在戴尔公司美国总部，集装箱式数据中心和不带空调的小型数据中心分散在办公楼周围。虽然那些不带空调、只利用新风系统进行冷热空气交换的小型数据中心目前还处于测试阶段，但也反映出未来数据中心制冷的一些新动向。

　　艾默生网络能源的专家认为，具有高效节能特性的制冷产品和解决方案已成为数据中心建设与应用的主流，一些与节能相关的创新技术不断涌现，如封闭冷通道、数码涡旋、高效EC风机、智能休眠、自然冷源的利用等。随着数据中心规模的扩大、IT设备密度的增加和负载的动态变化，数据中心的制冷方式也在发生变化，高热密度制冷的需求越来越强烈。此外，日渐兴起的模块化数据中心对制冷系统也提出了更高要求，需要为其配置能够灵活适应模块化数据中心运行特点的高效率制冷系统。

　　王铁旺介绍说：“在数据中心动力环境中，制冷系统将逐步靠近CPU。传统数据中心制冷是对机房实现冷却，而模块化数据中心是对机柜进行冷却。目前，英维克和一些国外企业都在研究直接为CPU散热的技术，包括液冷等模式。”

　　靠近热源制冷、精确制冷、动态制冷等方式变得越来越流行。IDC认为，通过DCIM（数据中心基础架构管理）平台，数据中心的管理者可以实时感知从基础设施到IT设备的状态和变化趋势，并可根据这些实时信息对系统进行调整，更好地实现数据中心的“绿化”。数据中心制冷不仅仅要提高制冷系统自身的效率，而应该从提升数据中心整体效率、实现全生命周期管理的角度进行数据中心设计和部署。制冷系统乃至整个数据中心的管理都要进一步增强。

　　莫以PUE论短长

　　促进数据中心的节能减排也是国家的大政方针。工业和信息化部在《工业节能“十二五”规划》中明确提出，到2015年，数据中心的PUE值（Power Usage Effectiveness）要下降8%。国家发改委等组织的“云计算示范工程”也要求示范工程建设的数据中心PUE值在1.5以下。在许多人的心目中，PUE这个评价数据中心能源效率的指标，已经成了衡量数据中心是否绿色的一条硬标准。

　　绿色网格联盟给出了PUE的计算公式：PUE＝ 数据中心总负载/IT设备负载。PUE值越接近1，表明输入到数据中心的电能基本都用于了IT设备本身；相反，PUE值越大，则表明输入的电能很可能被UPS、配电、制冷等设备消耗了。有统计数据显示，现在国外数据中心的PUE平均值能达到1.5左右，而国内大多数数据中心的PUE值还在2与3之间徘徊。

　　在与用户的接触中，孙思格也发现，中国用户对PUE值越来越关注：“不过，我们并不会简单地和用户提PUE这个专业而抽象的概念，而会提供一套计算公式，结合不同数据中心客户的实际情况，比如所在地区、气候条件等计算出一个实际的数据中心能效值，让用户直观地了解其数据中心的能效状况，知道钱到底花在了什么地方，能节约多少成本。”

　　“改进制冷效果对于降低PUE值的贡献是最大的。”施耐德电气IT事业部大中华区战略市场总监谢卫刚表示，“为了降低PUE值，首先要合理规划数据中心的负载，避免出现‘大马拉小车’的情况。为了改善制冷效果，用户应该充分利用自然冷却方式和一些新的制冷技术，并尽量采取水平送风或热通道遏制技术，避免冷热空气混合，这样才能更有效地提高制冷效率。”

　　虽然PUE是衡量数据中心能效水平的关键指标，但人们也不应该陷入“唯PUE论”的认识误区中。“很多人开始关心能够在一定程度上反映数据中心能效水平的PUE值，这是一件好事。”施耐德电气IT事业部数据中心解决方案业务拓展经理金东话峰一转，“但是PUE值低，并不表示整个数据中心的能源就一定得到了节省，比如服务器的耗电增加，PUE值反而会变小。因此在设计数据中心之初，我们会先做能效的分析，而且把每一个子系统的能效情况都分别列出来。”

　　在不久前举行的DatacenterDynamics伦敦大会上，已经有学者开始质疑PUE指标的合理性，并提出TUE、ITUE等评估数据中心的新指标。但王铁旺表示：“从衡量数据中心能效水平的指标方面看，目前PUE仍是最直观的指标。‘唯PUE论’是一个明显的认识误区，因为数据中心追求高能效的前提是保证数据中心的高可靠性和高可用性。”艾默生网络能源的专家也认同，数据中心的安全性与稳定性是比节能更重要的指标。

　　努力降低数据中心的制冷能耗，降低数据中心的PUE值是依米康公司追求的长期目标。同时依米康也认为，除了PUE值外，对于数据中心动力环境来说，保持和提升数据中心的可用性，降低数据中心运行中断的风险是非常重要的。因此，在发展数据中心制冷系统的同时，必须平衡PUE值和系统的可用性，保证数据中心健康高效运行。

　　王铁旺举了一个例子：某数据中心处于一个污染较严重的城市，在没有采用化学过滤等措施的情况下，采用新风直接自然冷却模式节能，最终PUE指标下降了，服务器等设备故障增多，寿命缩短。“在这种情况下，如果采用英维克CyberMate+iFreeCooling双循环空调系统，在室内外完全隔离的前提下实现自然冷却，不仅可以保证机房的可靠性和可用性，而且可以有效降低PUE，实现节能。”王铁旺表示。

　　艾默生网络能源的专家认为，PUE是数据中心总体设计耗电功率的静态数据，而数据中心实际是否节能还与数据中心的运营、是否采用自然冷技术、是否采用动态节能技术等密切相关。

　　全盘考虑 理性分析

　　《2012年中国数据中心产业发展白皮书》显示，数据中心精密空调市场未来几年将保持两位数的快速增长，绿色节能、高效制冷等将继续成为人们关注的焦点问题。为了更有效地提升制冷系统本身的效率，同时也为了提升数据中心整体的能效，各制冷系统厂商的专家们给出了建议。

　　“在建设数据中心前进行周密的规划是非常必要的，包括机房密度、容量和未来的扩展需要等。数据中心的可用性、安全性与实现节能减排同样重要。”谢卫刚表示，“在选择具体的制冷解决方案时，一定要考虑实际情况，包括数据中心所在地的自然情况以及数据中心内部的情况等。另外，数据中心用户应尽早选用DCIM软件，对数据中心能效、可用性等进行管理。”

　　数据中心的制冷方式已经发生了改变，艾默生网络能源的专家将这种变化概括为由集中、平衡制冷转向按需制冷。以往，数据中心采用传统制冷方式，按数据中心最大制冷需求量来选择方案，而缺乏制冷效率、制冷成本的意识。现在，业内倡导的按需制冷方式则是按机房内各部分热源的即时需要，将冷媒送到最贴近热源的地方，这样才能实现制冷的定量化和精准化。根据数据中心综合布局和热源分布情况，采用科学的制冷方式，按需配置制冷解决方案，才能在取得更佳制冷效果的同时，大幅降低能耗。

　　艾默生网络能源的专家还建议用户在评估制冷系统时，同时考虑系统的安全性、灵活性、可用性、整体拥有成本、可维修性和可管理性等关键系统特征，确保日后数据中心能够实现轻松扩展。

　　王铁旺表示，提升数据中心制冷系统效率的关键有两点。第一，关注制冷系统的能效比和能效管理能力。王铁旺举了英维克CyberMate系列DX机房专用空调的例子，它集成了高效涡旋压缩机、EC风机、电子膨胀阀、变频室外冷凝器、高效EVO控制系统，提升了空调本身的能效比。当一个数据中心拥有多套空调时，还必须对多套空调进行综合管理，以降低整体能耗。在这方面，英维克空调系统通过EVO控制器的Teamwork方式进行统一控制管理，实现了整体机房的节能。第二，善用自然冷却。王铁旺认为，自然冷却方式的应用将决定数据中心的全年能耗。英维克提供制冷剂泵循环、乙二醇自然冷、直接自然冷却等多种制冷方式，可在确保数据中心可靠性的前提下，实现高效的自然冷却。

　　无论数据中心是自用的还是提供租赁服务，都应制定长期规划，并分步骤实施，这样才能更贴近用户的实际需求，达到更好的性价比。孙思格表示：“用户一定要有明确的节能减排目标，这样才能在方案选型、实施过程中与厂商进行有效配合，解决问题。”

　　本报记者 郭涛