摘要：通信行业用能需求不断增长，导致数据中心电费成本越来越高。降低空调系统的能耗是降本增效的主要手段。对于老旧机房经常使用的直接膨胀式精密空调，很难大幅度通过改造降低能耗。经过现实使用中的机房多次调试和一年观测，总结出一种空调设置模式，降低了机房耗电量约6%，而并不减少机房的散热能力。最后针对这种方式的推广提出了建议。关键词：精密空调；直膨式；节能降耗；PUE

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1 数据中心的节能方法简介

    数据中心是高耗能的行业，一般来说，IT设备耗电的电费占数据中心营运成本50%以上，用于散热和制冷的空调设备所用的电费占40%[1]，其他如照明或线路等损耗大概占10%。

    由于IT设备功耗、电力损失、照明等因素往往通过市电直供、高压直流供电、节能灯具等方式实现，总体来说节电难度较大。因此业界大多数做法将节能降耗重点放在空调系统，以降低PUE。空调节能主要的做法包括：（1）加强气密性封堵，尽可能减少新风量；

（2）直接或间接利用室外空调作自然冷源；

（3）如果使用冷水机组，尽可能提高温差，从现有的5℃提升为8-10℃；

（4）设定空调最佳工况，防止出现部分空调正在加湿、制冷，同时部分空调正在除湿、加湿等的情况；

（5）采用合理的建筑朝向和外形，加强隔热和建筑遮阳；

（6）空调采用高能效比压缩机，电机使用VSD变频系统，末端空调使用下沉EC风机；

（7）合理摆放空调设备位置，风口地板与空调保持一定距离，避免气流短路[2]。2 老旧机房直膨式精密空调的现存问题

    按不同的制冷方式可以将数据中心划分为直膨式风冷型、直膨式水冷型、冷冻水型和双冷源型[3]。在香港有很多老旧机房，使用的是直膨式风冷型（直膨式风冷型是指数据机房精密空调自带制冷压缩机，其冷凝器采用风冷式）。这种空调机在机房实际运行中，没有冷水的辅助，以上提到的节能措施，基本都不能使用。老旧机房配直膨式空调还存在以下一些问题。（1）机房空调运行时间极端不均衡，有些100%负载，有些0%负载，运行造成机房温度多个区域温度、湿度偏差大，出现局部过热、过冻。

（2）架空地板开启度无调节造成气流短路。

（3）精密空调机设置点由21~23度不等，制冷、除湿、加湿、加热、散热器风扇率等参数不统一，发现制冷，除湿，加热功能同时运行，造成能耗浪费。

（4）发现部分空调存在冷媒泄漏、冷媒过量或干燥器失效及空气滤网堵塞造成冷媒饱和温度不足，结果制冷量效能COP低。3 老旧机房的节能改造实践

    笔者对所在的某机房做节能改造。该机房建于2010年左右，采用N+1保护的直膨式风冷型精密空调提供机架制冷，该空调从机房始建开始一直使用至今，有14年之久。平均功率密度是2.5kVA/台，采用冷通道下送风方 式，架空地板高度600mm，没有做冷热通道隔离。与客户商定的机房冷通道温度SLA是20~25℃，机房PUE约2.2左右。

    为了增强精密空调的设置效果，同时对机房部分设施进行调整。主要包括：（1）关闭一些无负载的地台出风孔板，根据实际情况调节部分出风孔板风量。

（2）对应于客户机房SLA20~25℃的要求，将整体空调机回风温度由原来的21℃调至22℃，将制冷，加湿，加热参数统一调整合理设定值，避免多功能同时运行。

（3）督促维保商更换干燥器及空气滤网，维修冷媒泄漏，微调散热风扇速率输出。    机房空调（以目前使用的国外品牌Citec为例）的主要设置工作如下。

（1）原空调机厂家默认的温度的设置点是21℃，调升为22℃。

（2）原空调机厂家温度的dead zone(死区，或者叫dead band)设置为0℃，即监测温度不在设置点21℃时，空调机即开始进行加热或开启压缩机制冷，proportional band(比例带)设置为3℃，即温度在离设置点正负3℃的64时候空调机按比例开启风机。如图1所示。现将加热设定值Proportional band设为4℃，Dead Zone设为3℃，制冷设定值Proportional band设为3℃，Dead Zone设为0.5℃。这样在22.5℃至19℃时加热器和压缩机均不工作，低于19℃和高于22.5℃才开始按比例工作。 

（3）原空调机厂家默认加湿、除湿Proportional band设定值是10，Dead Zone设定值是0。如图3所示。调整后加湿、除湿Proportional band设定值是5，Dead Zone设定值是5，除湿设定值Proportional band是3，Dead Zone是7。如图4所示。就是说，原本空调机是在40%~60%均要开始加湿和除湿工作，现改成45%~57%均不需要加湿或除湿，不在此范围内的湿度才按比例开启加湿器