十大准则高能效数据中心设计
数据中心是节能设计措施的主要目标:一个典型的数据中心消耗的电量是标准办公空间的25至50倍。但是数据中心的任务关键性质历来把可靠性和高功率密度容量放在所有者和设计者心目中能源效率之前。此外，数据中心的设计周期通常很短，几乎没有时间来充分评估有效的设计机会或考虑首次成本与生命周期成本问题。这可能导致设计仅仅是标准办公空间方法的放大版本，或重复使用标准低效的策略和规格，而不考虑能源性能。
本文讨论了十个技术领域中低效设计实践的替代方案。设计数据中心没有唯一正确的方法，但是下面的指导方针可以提供设计建议，在各种数据中心设计情况下提供效率优势。
空气管理系统
现代数据中心设备机架可以产生非常浓的热负荷。通过室，收集和清理设备余热实现气流的精确控制，在各种规模的设施对能源效率和设备可靠性显著的影响。
最优数据中心的空气管理最小化或消除冷却供给到设备并从它拒绝热风空气之间的混合。正确设计的空气管理系统可以降低运营成本和第一成本的设备投资，增加数据中心的密度（W / SF）的能力，并降低相关的处理中断或故障的热量。
一些关键设计问题是：供给和回报的位置;设备进气口和热排气口的结构的图。和大型气流模式在房间里。
机场空侧省煤器
数据中心操作，每天24小时不依赖室外空气温度的大的，稳定的冷却负荷。一个风节能是在温和的冬季条件和大多数夜晚冷却数据中心成本最低的选择。
在没有对当地气候条件和空间要求进行适当的工程评估的情况下，简单地使用加州标题24兼容单位提供的标准办公系统省煤器是不被建议的。由于与数据中心有关的湿度和污染问题，可能需要仔细的控制和设计工作，以确保冷却节省不会因过度的湿化要求而损失。
提供足够的接入室外空气的节约可以是显著建筑设计挑战。中央空气处理与车顶进气口或侧壁百叶单位最常用的，但是当与适当的进气管道安装一些位于内部的计算机房空调（CRAC）单位提供节能能力。
根据当地气候条件，可能需要室外空气湿度传感器中非常干燥的条件，以允许节约的闭锁。在大多数地区，使用外部空气是有益的，但在关键应用中，当地的危险因素应该知道和处理。颗粒和污染控制，适当的低的压力降应该过滤，以便同时不施加过度的风扇电源的能源费用来保持清洁的数据中心环境中被提供。其他污染问题，例如盐或腐蚀性进行评估。
集中式空气处理
利用专门设计的中央空气处理系统的数据中心空气系统已经观察到更好的性能。与传统的多分布式单元系统相比，这些系统有很多优点，使用更大的电机和风扇，效率更高。它们也非常适合通过使用变速驱动器(VSDs)进行可变卷操作，也称为变频驱动器或VFDs。
大多数数据中心负载不会明显改变在一天的过程中，和冷却系统通常与显著备用容量超大。集中式空气处理系统可以通过利用过剩和冗余能力的真正提高工作效率提高了工作效率。中央系统的维护方面的优势是众所周知的;降低了空间和维护交通是额外的好处。
冷却装置优化
这一战略提供了数据中心效率的许多机会，无论是在设计和操作。使用55°F的中间温度的冷却水回路设计冷却水提供了改进的冷却器的效率和消除不受控制幻象除湿负载（见下面加湿的段落）。冷凝器循环也应该被优化;有冷凝器的水温复位以可变速度（VFD）冷却器很好地对5-7°F的方法冷却塔植物提供大的节能效果。
甲仅初级可变容积的泵送系统被很好地匹配现代冷却器设备和失败的报价点较少，降低第一成本和节约能源。热能储存可以是一个很好的选择，特别适合关键设施中，冷却的准备商店可以具有可靠性优势以及需求高峰储蓄。最后，监控冷冻水设施的效率优化的要求：基本可靠的能源和负荷监测传感器能迅速为自己付出的能源节约。
直接水冷
直接液体冷却指许多不同的冷却的方法，所有的份额或非常接近热产生点废物的热量传递到流体，而不是将其传送到室内空气，然后调节室内空气的相同的策略。
一种选择，目前可从许多厂家架，安装，才能直接冷却盘管到机架来捕获和移除余热。地板下通常用于运行连接到与柔性软管齿条线圈冷却剂管线。许多其它的方法是可用的或者正在推行，从水冷却部件的散热器，以与热交换器冷却介电液体沐浴组件。
液体冷却可以提供更高的热密度，比传统的空气冷却更有效。除了效率之外，它也被采用，因为它可以提供更高的功率密度(W/sf)。在未来，可能会出现允许对设备进行更直接的液体冷却的产品，其方法从芯片散热片中的流体通道到浸没在介电液中。虽然目前还没有广泛应用，但这些方法很有前景，应该在它们继续成熟时进行评估。
免费通过水边省煤器冷却
水边省煤器可以提供免费冷却，它利用冷却塔的蒸发冷却能力，间接产生冷水，在温和的室外条件下(特别是在炎热气候的夜晚)对数据中心进行冷却。
自由冷却通常是最适合于具有湿球温度低于55°F为每年3000小时或更长时间的气候。它最有效地提供冷却水回路设计用于50°F及以上的冷却水，或在正常操作显著过剩空气处理器容量低温度的冷却水回路。通常，现有的数据中心可以利用与冷冻水温度控制复位改造自由冷却冗余空气处理器容量。
加湿控制
数据中心经常过度控制湿度：这个没有产生真正的运营效益，如加湿消耗大量的能量。湿度控制经常不集中，这导致相邻单元之间的战斗，与而另一个除湿加湿。湿度传感器漂移也可以向控制问题，如果传感器没有定期重新校准。
低能量加湿技术可以与绝热方法代替电力消耗的蒸汽发生器，它使用加热存在于空气中或从加湿计算机热负荷回收。超声波加湿器，润湿介质（“沼泽冷却器”）和微滴喷雾是绝热的加湿器的一些例子。
电源
大多数数据中心设备使用内部或机架安装的交直流电源。更高效率的电源供应将直接降低数据中心的电费，并间接降低冷却系统成本和机架过热问题。通过使用更高效的电源，每个机架每年可以节省2700至6500美元。
有效的电力供应通常在服务器级别有最小的增量成本，但是，可能需要管理干预来鼓励设备购买者选择有效的模式。为了做出合理的选择，购买者需要在降低电力和空调基础设施的运行成本和第一成本方面获得利益，或者至少让购买者知道这些成本。
符合服务器系统架构的建议效标准电源（SSI）Initiative1应选择。真正的运转负荷的影响也应予以考虑：选择电源，在他们最频繁的工作负载水平提供最佳的工作效率。
自代
几乎恒定的电力负荷和需要高度的可靠性相结合，使大型数据中心非常适合自代。为了降低初始成本，自发电设备应该更换备用发电机系统。
它既可以替代电网供电，又可以满足附近的供暖需求，或者通过吸收式制冷技术收集余热来冷却数据中心。在某些情况下，自发电机组的过剩和冗余容量可以运行，将电力卖回电网，抵消发电厂的资本成本。
不间断电源
这些系统的数据中心提供备用电源，并且可以基于电池组，旋转机，燃料电池，或其他技术。由UPS提供给操作数据中心设备的所有电源的一部分被丢失到系统中，这可以总计数十万每年浪费千瓦小时的低效率。
UPSs的效率水平不同;在选择UPS系统时应该考虑到这一点。数据中心电气系统的设计也会通过影响UPS运行的典型负载系数来影响效率。电池为基础的UPS系统在高载客率下效率更高，至少为其额定容量的40%或更高。UPS系统配置的类型(线路无功对双转换)也会影响效率。更多的电力调节能力往往意味着更多的电力浪费和额外的热负荷，必须由机械冷却系统消除。
数据中心的设计是解决一个充满活力和快速发展的技术领域一个相对较新的领域 - 在一个真正意义上的，信息技术和能源效率技术都开始合并。最高效和有效的数据中心设计使用相对较新的设计范例来创建所需的高能量密度，高可靠性的环境。
基于运行数据中心的基准测量，从实践设计者和运营商，以及多年经验的设计能为数据中心的高效冷却系统的输入，这些准则已经制定。它们说明很多正在越来越多地被用来作为成功和高效的数据中心的起点，新“标准”的方法的。
作为数据中心的建设目前的热潮仍在继续，通过数据中心的能源消耗正在成为整体能源使用的日益显著的百分比，以及新的高效的设计需要，以帮助管理我们的信息技术基础设施的能源消耗。
本文讨论了十个技术领域中低效设计实践的替代方案。设计数据中心没有唯一正确的方法，但是下面的指导方针可以提供设计建议，在各种数据中心设计情况下提供效率优势。
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空气管理系统
现代数据中心设备机架可以产生非常浓的热负荷。通过室，收集和清理设备余热实现气流的精确控制，在各种规模的设施对能源效率和设备可靠性显著的影响。
最优数据中心的空气管理最小化或消除冷却供给到设备并从它拒绝热风空气之间的混合。正确设计的空气管理系统可以降低运营成本和第一成本的设备投资，增加数据中心的密度（W / SF）的能力，并降低相关的处理中断或故障的热量。
一些关键设计问题是：供给和回报的位置;设备进气口和热排气口的结构的图。和大型气流模式在房间里。
机场空侧省煤器
数据中心操作，每天24小时不依赖室外空气温度的大的，稳定的冷却负荷。一个风节能是在温和的冬季条件和大多数夜晚冷却数据中心成本最低的选择。
在没有对当地气候条件和空间要求进行适当的工程评估的情况下，简单地使用加州标题24兼容单位提供的标准办公系统省煤器是不被建议的。由于与数据中心有关的湿度和污染问题，可能需要仔细的控制和设计工作，以确保冷却节省不会因过度的湿化要求而损失。
提供足够的接入室外空气的节约可以是显著建筑设计挑战。中央空气处理与车顶进气口或侧壁百叶单位最常用的，但是当与适当的进气管道安装一些位于内部的计算机房空调（CRAC）单位提供节能能力。
根据当地气候条件，可能需要室外空气湿度传感器中非常干燥的条件，以允许节约的闭锁。在大多数地区，使用外部空气是有益的，但在关键应用中，当地的危险因素应该知道和处理。颗粒和污染控制，适当的低的压力降应该过滤，以便同时不施加过度的风扇电源的能源费用来保持清洁的数据中心环境中被提供。其他污染问题，例如盐或腐蚀性进行评估。
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集中式空气处理
利用专门设计的中央空气处理系统的数据中心空气系统已经观察到更好的性能。与传统的多分布式单元系统相比，这些系统有很多优点，使用更大的电机和风扇，效率更高。它们也非常适合通过使用变速驱动器(VSDs)进行可变卷操作，也称为变频驱动器或VFDs。
大多数数据中心负载不会明显改变在一天的过程中，和冷却系统通常与显著备用容量超大。集中式空气处理系统可以通过利用过剩和冗余能力的真正提高工作效率提高了工作效率。中央系统的维护方面的优势是众所周知的;降低了空间和维护交通是额外的好处。
冷却装置优化
这一战略提供了数据中心效率的许多机会，无论是在设计和操作。使用55°F的中间温度的冷却水回路设计冷却水提供了改进的冷却器的效率和消除不受控制幻象除湿负载（见下面加湿的段落）。冷凝器循环也应该被优化;有冷凝器的水温复位以可变速度（VFD）冷却器很好地对5-7°F的方法冷却塔植物提供大的节能效果。
甲仅初级可变容积的泵送系统被很好地匹配现代冷却器设备和失败的报价点较少，降低第一成本和节约能源。热能储存可以是一个很好的选择，特别适合关键设施中，冷却的准备商店可以具有可靠性优势以及需求高峰储蓄。最后，监控冷冻水设施的效率优化的要求：基本可靠的能源和负荷监测传感器能迅速为自己付出的能源节约。
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直接水冷
直接液体冷却指许多不同的冷却的方法，所有的份额或非常接近热产生点废物的热量传递到流体，而不是将其传送到室内空气，然后调节室内空气的相同的策略。
一种选择，目前可从许多厂家架，安装，才能直接冷却盘管到机架来捕获和移除余热。地板下通常用于运行连接到与柔性软管齿条线圈冷却剂管线。许多其它的方法是可用的或者正在推行，从水冷却部件的散热器，以与热交换器冷却介电液体沐浴组件。
液体冷却可以提供更高的热密度，比传统的空气冷却更有效。除了效率之外，它也被采用，因为它可以提供更高的功率密度(W/sf)。在未来，可能会出现允许对设备进行更直接的液体冷却的产品，其方法从芯片散热片中的流体通道到浸没在介电液中。虽然目前还没有广泛应用，但这些方法很有前景，应该在它们继续成熟时进行评估。
免费通过水边省煤器冷却
水边省煤器可以提供免费冷却，它利用冷却塔的蒸发冷却能力，间接产生冷水，在温和的室外条件下(特别是在炎热气候的夜晚)对数据中心进行冷却。
自由冷却通常是最适合于具有湿球温度低于55°F为每年3000小时或更长时间的气候。它最有效地提供冷却水回路设计用于50°F及以上的冷却水，或在正常操作显著过剩空气处理器容量低温度的冷却水回路。通常，现有的数据中心可以利用与冷冻水温度控制复位改造自由冷却冗余空气处理器容量。
加湿控制
数据中心经常过度控制湿度：这个没有产生真正的运营效益，如加湿消耗大量的能量。湿度控制经常不集中，这导致相邻单元之间的战斗，与而另一个除湿加湿。湿度传感器漂移也可以向控制问题，如果传感器没有定期重新校准。
低能量加湿技术可以与绝热方法代替电力消耗的蒸汽发生器，它使用加热存在于空气中或从加湿计算机热负荷回收。超声波加湿器，润湿介质（“沼泽冷却器”）和微滴喷雾是绝热的加湿器的一些例子。
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电源
大多数数据中心设备使用内部或机架安装的交直流电源。更高效率的电源供应将直接降低数据中心的电费，并间接降低冷却系统成本和机架过热问题。通过使用更高效的电源，每个机架每年可以节省2700至6500美元。
有效的电力供应通常在服务器级别有最小的增量成本，但是，可能需要管理干预来鼓励设备购买者选择有效的模式。为了做出合理的选择，购买者需要在降低电力和空调基础设施的运行成本和第一成本方面获得利益，或者至少让购买者知道这些成本。
符合服务器系统架构的建议效标准电源（SSI）Initiative1应选择。真正的运转负荷的影响也应予以考虑：选择电源，在他们最频繁的工作负载水平提供最佳的工作效率。
自代
几乎恒定的电力负荷和需要高度的可靠性相结合，使大型数据中心非常适合自代。为了降低初始成本，自发电设备应该更换备用发电机系统。
它既可以替代电网供电，又可以满足附近的供暖需求，或者通过吸收式制冷技术收集余热来冷却数据中心。在某些情况下，自发电机组的过剩和冗余容量可以运行，将电力卖回电网，抵消发电厂的资本成本。
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不间断电源
这些系统的数据中心提供备用电源，并且可以基于电池组，旋转机，燃料电池，或其他技术。由UPS提供给操作数据中心设备的所有电源的一部分被丢失到系统中，这可以总计数十万每年浪费千瓦小时的低效率。
UPSs的效率水平不同;在选择UPS系统时应该考虑到这一点。数据中心电气系统的设计也会通过影响UPS运行的典型负载系数来影响效率。电池为基础的UPS系统在高载客率下效率更高，至少为其额定容量的40%或更高。UPS系统配置的类型(线路无功对双转换)也会影响效率。更多的电力调节能力往往意味着更多的电力浪费和额外的热负荷，必须由机械冷却系统消除。
数据中心的设计是解决一个充满活力和快速发展的技术领域一个相对较新的领域 - 在一个真正意义上的，信息技术和能源效率技术都开始合并。最高效和有效的数据中心设计使用相对较新的设计范例来创建所需的高能量密度，高可靠性的环境。
基于运行数据中心的基准测量，从实践设计者和运营商，以及多年经验的设计能为数据中心的高效冷却系统的输入，这些准则已经制定。它们说明很多正在越来越多地被用来作为成功和高效的数据中心的起点，新“标准”的方法的。
作为数据中心的建设目前的热潮仍在继续，通过数据中心的能源消耗正在成为整体能源使用的日益显著的百分比，以及新的高效的设计需要，以帮助管理我们的信息技术基础设施的能源消耗。
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