数据中心制冷：绿色节能的突破口

首先，新一代数据中心从规划、建造到管理，其中的复杂程度已经大大提高。传统的空调制冷是对整个空间进行平均制冷，但现代机房，随着机架式服务器和刀片服务器的普及，数据中心服务器密度不均衡，产生的热量也不均衡，温度梯度变化大，通风降温处理需要更加复杂的方式。传统制冷方式容易造成局部过热等现象，甚至引起宕机。

其次，就是巨大的能耗不仅为能源环境造成了压力，同时也为企业带来高额的费用。

第三，就是合规以及安全的要求。建设新的数据中心，必须能够满足整个行业的规范和要求。国家颁布的《国内电子计算机机房设计规范》、《电子信息系统机房设计规范》以及审批中的《电子工程节能设计规范》等，都对数据中心的能耗、用电、环境提出了具体的要求。

第四，业务持续性和灾难恢复能力也为现代数据中心建设提出了新的要求。目前的企业数据中心，承载着非常多的重要设备其中包括企业的生产系统、财务系统、办公系统等等，都维系在数据中心的安全运行上。一旦出现宕机等，将对企业的生产和正常运营造成极大的损失。

这就致使今天的数据中心规划者，必须做出新的决策：如何在保证IT设备正常运转的情况下，来降低制冷系统的能耗。而这，也将成为企业数据中心绿色节能建设的突破口。

解决：敲响绿色警钟

作为世界工业的领先者，西门子在数据中心的建设上也不落人后，而它在制冷与绿色节能方面的措施，足以成为业内的范例。

西门子北京绿色数据中心于2008年投入运营，一期占地面积超过 490平米，拥有100个机柜和630台服务器，能够提供所有IT和语音服务。而在此之前，由于西门子中国业务的快速发展，西门子北京数据中心也曾面临了巨大的挑战，庞大的IT系统和能耗，也曾成为原有数据中心的困扰。然而，西门子新数据中心，通过对冷却系统的绿色改革，成功解决了以上的问题。

首先，利用冷热通道设计，优化机房冷却效果。优化IT机房冷却效果的常用方式是将 IT设备背靠背排列。来自冷通道的冷风从 IT设备的进风口进入，并排向热通道，以最大限度减少再循环。IT设备从前部吸入冷风，从后部排出热风。服务器合理布置在机柜里，机柜前部和服务器前部保持方向一致，以确保机柜冷却通道的畅通。然而，如果多排机柜以同一方向布置，就会出现效率问题。第一排机柜排出的热风被第二排机柜的进风口吸入。对于一排排机柜而言，随着热风从一排服务器流向另一排服务器，空气温度会越来越高。为了解决这个问题，各排机柜的布置方向应为服务器前部相向布置。此外，各排机柜的后部也应相向布置。这种排列方式就形成了“冷热通道”布局。这种布局如果合理组织，可大大降低能量损耗，并可延长服务器寿命。

其次，在闭合式机柜冷却中，利用空白面板填补机柜安装设备之间的空隙，改善冷却效率。西门子采用了不同的控制和分隔技术来最大限度减少冷热风的交汇，比如在某些非标准机柜中利用空白面板和基板对设备顶端、底部和侧面进行封闭。这样可使气流更可控制，并由此取得更好的冷却效果，从而实现更高的功率密度。

西门子还利用某些机柜的封闭式前门形成人工通风管道，利用机柜内部闭合气流改善机柜的冷却效率。

再次，采用节能解决方案，以及自然冷却方式，降低能耗。讲到散热，其实大自然本身就是一个不耗电、零成本的散热系统，冷热空气互相对流，直至温度达到平衡状态。换句话说，只要把户外空气引入数据中心，空气温度自然得到调节。

西门子的新风冷却系统有两种工作模式：在冬季，把室外冷空气抽进机房，过滤后用于设备降温；在夏季，进行能量交换，缩短空调工作时间，同时降低空调工作负荷。

第四，架空布线和1米高架空地板下无障碍风冷通道；统一整个数据中心的气压。在许多老式数据中心，地板下空间通常被设计为通风管道，然而，大量线缆同时也穿行其中。这影响了冷风在地板下的流动和进入服务器进风口。制冷系统为了达到相同的制冷效果，必须消耗更多能量。而西门子的绿色解决方案采用架空走线方式，消除了缆线障碍。

第五，建立了独立的热分区。西门子数据中心独立的热分区采用独立的冷却系统，来满足不同功能区和主数据中心的不同冷却需求。

第六，绿色环保材料以及地板和隔断保温层，有效减少了冷气浪费。同时，西门子数据中心内使用的绿色环保材料也可确保最大限度降低对环境的负面影响，体现了一个大型跨国企业的企业社会责任。

“我们真实体验到了绿色数据中心的益处。” 西门子IT解决方案和服务集团数据中心运营部经理张志国说。“我们的IT能耗确实降到了非常低的水平，过去两年中，我们的业务仍在增长，但是电力增长却能依旧保持持平和小幅增长，能耗费用大大减少了。”

另外，张志国也提到，西门子数据中心的PUE值得到了大大降低。“中国的平均数据中心PUE值在2.5左右。而目前，西门子中国数据中心的PUE值为1.72，大大低于国内平均水平，而且，预计在最近两年内会降低到1.4。如果我们整个数据中心的利用率提高到80%的话，我们一定可以实现这个目标！”

虽然目前中国的众多数据中心中仍然存在老旧技术的遗留问题，但是，也正因为如此，我们的数据中心更加易于改造。在数据中心能耗和绿色问题在全球、在中国敲响警钟的同时，国内的CIO们，也应该为自己的机房，做出更成熟的考虑。如今，西门子中国公司，也正在将自己建设新型数据中心的技术对外服务，相信，这也将会为国内企业的CIO们，提供一个更好的升级机会与体验。

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