数据中心的冷却能耗

　　转自香港IDC新天域互联
　　12月18日，阿里云香港PCCW机房制冷设备发生故障，导致香港及澳门多个网站受到影响。香港相关机房冷却设备虽在当天稍晚时间恢复，但本次故障事故影响甚广，可见，数据中心的冷却管理至关重要。
　　为什么数据中心冷却很重要？
　　数据中心的运营需要使用大量电力，这些电力会转化为热量，设备越多，产生的热量就越大。而过热和过湿都会损坏数据中心的设备，导致它们发生故障并停止工作。严重起来还可能导致火灾和其他安全问题。因此，数据中心的设备需要快速散热以确保它们的性能不会受到影响。所以，数据中心需要高效的冷却系统来为整个机房设施提供充足的冷却、通风和湿度控制，确保所有设备都保持在理想的温度范围内。
　　数据中心的冷却电力成本是多少？
　　据香港IDC新天域互联了解，在过去十年中，仅数据中心的能源消耗就已达到全球用电量的 1% 以上，而未来几年数据中心市场的年增长率至少为 5%，能源消耗只会加剧，其中，数据中心冷却系统的能源消耗也与日俱增。因此，企业需要以更具效率的方式来管理数据中心的温度。
　　要高效利用数据中心的冷却系统，首先要了解其电力成本。随着虚拟化和数字化的发展，对于数据中心的性能要求也随之提升。这一变化意味着数据中心需要消耗更多的电力以维持不断发展且愈加复杂的业务运营。因此，数据中心冷却系统的电力成本也随之上升。
　　根据研究，数据中心30%到50%的能源消耗主要用于冷却和通风系统，平均徘徊在40%左右。但这只是相对于正常的情况而言，许多数字中心的冷却系统还有可能存在旁路气流的问题。旁路气流指冷却系统排出的降温气体没有经过IT设备就回到冷却系统了，这部分气体并没有达到为IT设备降温的目的但却占用了一部分的电力消耗。也就是说，旁路气流将会导致冷却系统的冷却能力下降，冷却成本增加。因此，数据中心的冷却耗电很可能超过了实际应该花费的成本。
　　影响冷却系统能耗的因素是什么？
　　冷却系统作为数据中心的重要组成部分，其整体性能将会对数据中心的能源效率产生显著的影响。因此，企业需要从多方面考虑冷却系统的能源消耗及其对数据中心整体能效的影响。
　　首先是通风和气流管理。研究表明，将服务器水平放置于机架会导致冷热气流混合，从而降低热量管理系统的效率。相比之下，当服务器以适当间距垂直放置时，可以最大限度地利用自然对流，提高通风以及气流管理效率，减少冷却系统耗电。放置所用的垂直机架可以是封闭式的，也可以是开放式的。
　　其次，数据中心的位置选择也是一个重要因素。为了保持良好的性能，数据中心会将运行温度维持在一个理想的区间内（20ºC 至 22ºC） 。在炎热气候下运行数据中心时，高达 33% 的能源消耗将专门用于运行冷却系统和基础设施，电力成本可能占运营支出的 50% 以上。同时，计算机房的空气处理系统是与空气侧节能器结合使用的，当室外温度足够低时，这一组合装置能够利用寒冷干燥的室外空气来冷却内部设备，从而减少冷却系统自身的能耗。因此，数据中心所在地的气候将会影响冷却系统的能源需求。
　　能源成本也与冷却系统的电力成本息息相关。不同地区和不同气候的能源成本也不尽相同，因此，企业需要仔细比对各地区能源成本与自身预算。例如，在空气更加凉爽干燥的郊区，冷却系统的运营成本将会低一些，而在环境湿热的市区，能源价格自然略高一筹。
　　最后，冷却系统的维护也是影响其能耗的因素之一。当过滤器堵塞或者没有清洁彻底时，冷却系统的性能往往会受到影响，而定期的维护将能够使冷却系统保持高效运行。同时，数据中心也应该时刻关注内部的热量负荷以及外部的天气条件，合理利用这两点可以有效提高冷却系统的性能表现，减少电力消耗。
　　数据中心的需求只会与日俱增，因此，数据中心企业需要寻求更合理、更具成本效益的方法来管理冷却系统，确保数据中心可以在能耗尽可能低的情况下高效运行。