随着互联网时代的到来，数据中心建设的快速扩张同时带来了能源和资源消耗问题。据相关机构测算，截至2017年底，我国在用数据中心总数已达28.5万个，机架总规模约479万个，年用电量超过1200亿千瓦时。占我国全社会用电量的2%左右。
数据中心是能源消耗强度非常高的地方。单位面积年用电量高达数千千瓦时。全年较大的公共建筑单位面积用电量比普通家庭高出一个数量级。更多的权力。近年来，数据中心的快速发展也导致了能源消耗的快速增长。
近年来，国家互联网应急中心信息系统规模和数量在省级分中心不断增加，电力维护成本逐年增加。一方面，传统机房设备的不断扩容升级，同样会消耗相应的能耗。
另一方面，旧机房的能耗随着使用年限而逐年增加，而新建机房仍然按照传统机房的建设模式进行扩建。能耗成本上升、设备故障损坏等问题引起了国家中心的重视和管理者的进一步思考，数据中心的节能建设也越来越受到重视。
2019年机房能耗管理，国家机关事务局、国家能源局三部门联合发布《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》[工信部[2019]24号]，主要目标是建立和完善绿色数据中心中央标准评价体系和能源资源监管体系，打造绿色数据中心先进模式，形成一批创新的绿色科技产品和解决方案。
到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型和超大型数据中心用电效率值低于1.4，旧设备能耗高能源消耗基本消除，水资源得到利用。效率和清洁能源应用比例大幅提高，废弃电器电子产品得到有效回收利用。
但是，我国绿色数据中心的建设和实施尚处于发展初期，缺乏节能建设的工程经验和完善的方法理论，导致绿色数据中心发展缓慢我国数据中心建设，一些数据机房在实际运行中能耗较高。 、运营成本高、能耗测量不完整等问题。
因此，非常有必要对绿色数据中心节能建设的关键经验进行分析总结。
一、数据机房节能改造实例分析
(1）机房改造前问题分析
本例选用的机房面积为265平方米，机房内安装机柜69套，建设冷通道封闭系统4套；机房配备10台凤凰D40型机房精密空调，单机制冷量约78kW（回风温差10℃时）。 69个机柜包括41个大功率10kW机柜和28个小功率4kW机柜。送风采用冷通道落地送风，热通道无组织回风的方式。地板出风口采用符合承重要求的格栅地板出风口，开口率大于50%。杜老师，树鸟教育暖通设计在线教学。
机房与冷热通道完全隔离，架设大功率设备。日常运行中存在以下问题：
1）机房整体环境温度偏低，冷热通道温差小，冷风利用率低；
2）机房冷热资源分布不均，部分区域环境温度过高，局部热点；
3）空调回风温度低，运行效率低，导致空调能耗高。
本项目通过现场实测和软件模拟对机房整体环境进行评估和预测：
1）机房整体环境温度偏低的主要原因是冷通道密封不严，冷通道顶部活动盖板长期变形塌陷，产生裂缝，导致冷能量从冷通道顶部泄漏到热通道，影响冷通道的实际效果；
2）由于冷通道冷量泄漏，机柜设备无法获得足够的冷量，出现局部热点。
3）通过使用CFD软件将冷通道所需的风量和冷量与实际空调设备提供的风量和冷量进行比较，发现风量和冷量空调所提供的远远大于设备所需要的。 ，现场设备的风量和制冷量如下表所示。从表中可以看出，D区空调全开时可提供的总制冷量为878kW，远大于机房所需的总制冷量495. 1kW。
(2）项目改造
为解决以上问题，2014年6月至11月中旬，数据室收集机柜、空调、UPS等设备的基本信息和参数，对收集到的数据进行汇总分析，提出针对性的节能改造和空调系统运行优化方案，按照优化方案进行机房建设改造。根据对机房现状的分析，本项目提出了针对性的改造方案：
1）冷通道密闭改造
冷通道密封包括安装盲板、安装防火布、安装底板、维修更换顶板、密封机房冷风输送各个环节所涉及的硬件通道，确保冷气的整体效果过道。
2）空调系统调试
项目逐步调整机房空调运行方式，优化气流组织，扩大冷热通道温差，充分利用空调资源，提高空调运行效率，改善室内气流组织环境，实现节能减排。
整体改造施工过程以机房设备安全运行为前提，以循序渐进、实时观察、循序渐进的方式进行，并根据环境变化进行改造施工过程中及时记录相关机房参数。
(3）重构效果分析
1）机房环境影响分析
通过CFD软件对机房环境进行模拟分析，项目改造前后机房环境温度和风量分布有明显变化。
如下图所示，改造前，机房整体环境温度较低，冷热通道温差小，冷热通道空气混合严重，并且有局部热点；清晰，温度明显膨胀，机房冷热资源分布较为合理；
在风量分布方面，CFD仿真图表明改造后冷通道内的风量供应充足，更加均匀合理。
2）空调运行效率分析
通过将空调运行参数（包括送风温度、回风温度、风速等）输入CFD软件，通过软件仿真分析计算出空调运行效率，进而计算出空调运行效率。可以比较改造前后空调运行效率的变化。春夏采用“7+3”空调运行模式，即开7台空调，关3台空调；秋冬季采用“6+4”空调运行模式。下表为改造前后空调制冷工况的模拟结果。
通过对比表2和表3可以看出，在空调“6+4”运行模式下，空调总制冷量与改造前相比几乎没有变化，完全可以满足机房制冷需求； 6.7℃变为10.3℃，明显扩大；单台空调制冷功率由49.5kW提升至82.5kW，空调制冷效率大幅提升。
3）机房能耗效果分析
空调能耗自项目实施（7月）以来逐月下降，11月项目改造完成后，能耗趋于稳定。 12月，由于空调加湿功能的激活，能耗略有增加。 IT设备能耗自7月以来逐渐下降，9月冷通道封闭施工后趋于稳定； UPS 损耗随 IT 设备的能耗而变化。
机房设备能耗数据见下表。
改造后日均节能约为 .改造前数据室的PUE值为1.81，改造后PUE值降至1.61。根据统计数据分析，机房内数据中心降温所需能耗约占机房总耗电量的40%，而空调主要负责计算机的温度降温房间。降低空调能耗基本可以保证机房总能耗的降低。由此看来，本项目的改造不仅降低了机房空调的能耗，还降低了机房IT设备的能耗，从而大大降低了机房总能耗。提高机房绿化水平。
二、绿色数据中心节能建设要点分析
结合以上案例中机房节能建设的相关成果，可将机房节能建设与管理的相关经验总结如下：
1）数据中心节能建设可以取得更好的经济效益。
本案整体改造成本不超过45万元，长期节约电费可达100万元，经济效益明显；
2）数据中心节能建设技术成果具有推广价值。
案例反映了数据室设计中的一些常见问题，提出的解决方案可以复制推广；
3）数据中心应将模拟方法纳入管理操作。
该案例使用CFD仿真软件等智能工具对机房进行管理和维护，可以直接分析现状，验证技术效果，效果明显；
4）数据中心要注意后续运维跟踪。
案例项目改造后，对机房的后续节能效果进行持续跟踪，总结相关效果经验。
本文根据上述案例经验，结合《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》的精髓，总结出绿色数据中心节能建设的要点。
(1）项目前期设计和产品采购阶段
1）关注数据中心的绿色方案设计和指导审核
在国家推广数据中心建设强制性标准《数据中心设计规范》（-2017））的基础上，引入绿色评价指标，加强IT设备新建和改造数据中心建设，对制冷系统、供配电系统、清洁能源利用系统进行机架布局、制冷与绿色设计指导，鼓励分中心结合自身工程实际情况创新绿色应用，利用数值模拟技术开展热场仿真分析验证设计的制冷量和机房流场特性。
2）倡导数据中心的绿色管理和产品采购
在保证施工质量安全基本要求的同时，引导分中心积极采购能耗较低的绿色节能产品。加强施工过程中的绿色管理，严格执行《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》和《电器电子产品限制使用物质限量要求》（GB/T 2657< @2）等规范。绿色考核指标逐步纳入年终考核依据。
(2）项目中期实施及维护改造阶段
1）机房数据智能监控，实现绿色运维体系
在机房使用和改造过程中，我们提倡使用CFD软件对机房的气流组织和空调效率进行评估分析，改变以往人工监控和维护的状态逐步建立资源信息管理系统，加强电能利用效率值等绿色指标的设置和管理，对能源和资源消耗进行实时分析和智能控制，努力实现机械制冷与自然高效协同冷源。
2）旧机房改造，逐步用绿色节能产品替代旧设备
在国家政策的大力支持下，科学制定旧设备更新计划。淘汰高耗能设备，对老旧机房进行合理布局和产品更新换代。在满足可靠性要求的前提下，重点推广使用高效IT设备、高效制冷系统、高效供配电系统、高效辅助系统，采用能效环境综合监控系统辅助模块化设备提高数据中心的能源利用率。
(3）项目后科研及标准推广阶段
1）形成绿色管理标准和规范，逐步推广应用国家分中心
绿色装备的推广应用需要前期的资金投入和不断的经验积累。根据分中心近年来绿色项目实施效果，不断总结和完善绿色管理规范，发挥标准体系对绿色数据中心建设的支撑作用，建立健全绿色数据中心涵盖设计、施工、运维、评估和技术产品。节能数据中心标准体系，加强标准宣传和实施，直至推广到全国分中心应用；
2）加大科研支持力度，鼓励分中心开展绿色技术研发和产品创新
绿色项目实施时间长、难度大，需要长期的数据监测和产品技术研发。国家明确提出加快创新成果转化应用和产业化，鼓励相关企业、事业单位和行业组织积极开展技术产品交流和推广活动，鼓励有条件的企业、高校和科研院所针对重点和绿色数据中心的通用技术产品。建立实验室或工程中心。国家中心要加大对分中心的科研支持力度，鼓励分中心在政策和资金等方面开展绿色科研创新，实现国家分中心数据室建设的持续健康发展。 ——中心，倡导高效、清洁、集约、循环的绿色发展路线。
三、总结
本文以某数据中心节能改造的实际案例为基础，针对数据中心改造前的实际问题进行针对性改造，采用CFD仿真等方法对比室内环境和节能效果。装修前后的节能效果。节能发展方法和关键技术措施为我国绿色数据中心节能工作提供参考案例和方法指导。
