机房节能降耗的措施在实施前一定要考虑到机房的整体规划、动力设备、供配电系统、暖通空调系统等综合性的兼容与机房需求标准。
通常,数据中心作为建筑单体(少数,如IDC或大型企业数据中心)或公共建筑的一部分(多数,占公共建筑的局部区域)的形式构建。在数据中心,通过精密空调设备的运行,确保IT重要设备的运行需要一个特定的温湿度环境,因此数据中心建筑物建筑围挡的热工特性是影响精密空调设备性能的重要因素,是节能的重点关注对象。
围挡结构是指建筑物各面的围挡,如墙体、屋顶、地板、门窗等。围挡结构分为非透光围挡结构(墙、屋顶、地板)和透光围挡结构(玻璃门窗、玻璃幕墙)。热桥是指围护结构两侧在温差作用下,形成热流密集的传热部位。
通常表示建筑物围护结构热工性能的指标如下。
1、传热系数(K):在稳定条件下,围护结构两侧空气温差为1℃,单位时间内以1m2面积传递的热量。单位:W/m2℃。是表现围护结构传递热量能力的指标。K值越小,围护结构的传热能力越低,保温隔热性能越好。
2、热惰性指标(D):表明围护结构对温波衰减速度的无限纲指标,其值等于材料层热阻和蓄热系数的乘积。D=S×R,其中S为材料蓄热系数W/m2K,R为材料热阻m2K/W。D值越大,温度波在其中越快,围护结构热稳定性越好,节能越好。
3、遮阳系数(SC):实际上透过窗玻璃的太阳辐射热与透过3mm透明玻璃的太阳辐射热的比例。是代表窗户透光系统遮阳性能的无限纲指标,其值在0~1范围内变化。SC越小,通过窗户透光系统的太阳辐射热量越小,遮阳性能越好。
4、窗壁面积比(W/W):窗口面积与所在外立面积的比例。一般来说,窗壁面积比越大,建筑物的能耗也越大。
数据中心建设中与建筑热工相关的节能渠道和节能措施主要关注围挡结构、内墙保温、保温材料、六方体围挡、热桥处理、无窗密闭围挡等几个方面。
目前,数据中心进入室内的太阳辐射,减少窗户和透明幕墙的温差传热,也是减少空调能耗的方法和措施。原采用幕墙的主房区域应充分利用幕墙板背后的空间,采用高效耐用的保温材料保温。数据中心支撑区和辅助房等功能区域采用窗户玻璃围挡时,应控制建筑方向和窗户面积比,采用双层玻璃窗或low-e玻璃(幕墙),辅助采用遮阳设施(外遮阳、内遮阳等)减少太阳辐射量。
在数据中心建设中,建筑节能的主要对象是空调和照明。注:配电系统和IT重要设备的节能规划归功于电气特殊节能技术措施(本文不进行延伸讨论)。
在数据中心,为了满足数据中心的技术要求,空调通常是指机房工程中特定的专用精密空调设备。
精密空调设备的主要节能方法和节能措施,如冷冻负载计算、合理设置参数、回风方式、选择高能效设备、冷热风预处理、动态组合运行等。
此外,目前采用数据中心机房环境设备监测系统,对环境及空调设备、电器、照明设备等进行显示、记录、控制、报警、趋势分析和提示功能,动态监测和调节控制能源状况,以先进的技术和有效的方式达到数据中心节能的目的。