留意魔鬼细节　推动机房节能与空调散热

广知工程科技总经理吴沧荣。

具有信息机房国际认证设计师(ATD)资格的广知工程科技总经理吴沧荣，随着近年Uptime Institute Tier认证意识抬头，辅以人们开始明白空调设计实务之重要，足以宰制机房节能成效至钜，因而屡屡获邀成为机房节能论坛讲师，其对于相关议题的发展，亦有鞭辟入里的见解。

吴沧荣指出，根据统计，综观平均数据中心电力使用分配状况，服务器占46%为大、约当PUE 2.2左右水准，至于冷气空调系统则占31%比重，其中HVAC供冷占23%、HVAC风机占8%，合计为机房内仅次于服务器的耗能大户，因此如何改善空调效率，绝对整体机房节能议题中至为重要的一环。

因此他认为，欲启动机房节能改善工程，务须从信息机房流场管理开始做起。要善尽流场管理，首先必须执行CFD模拟气流优化，藉由冷热通道分离以避免出现短循环、混风等不利场景，在此过程中，设置盲板可谓重要的环节，只因每台设备与机柜的进风口、排风口的位置，乃是获得高热效率的关键因素，而空气是机房内热与湿的主要携带者，所以企业一定要竭尽所能优化冷送风与热回气的气流路径，盲板不失为一道立竿见影的机制。

妥善隔离冷热通道  有效消弭混风乱象

此外则需斟酌机房气流分布方式，常见状态不外是落地直吹式、高架地板送风(可再分为「无冷热通道」、「有冷热通道」)，以及冷热通道实体隔离等不同选项；其中最容易产生严重混风状况、且具有较多热点的不利选项，无疑正是落地直吹气流设计方式，次差者即是高架地板送风－无冷热通道方式，最显而易见的改善之道。便是实施冷通道或热通道的实体隔离，旨在消弭机房最可怕的能耗来源—「混风」。

除冷热通道分离外，亦可考虑搭配选用特定空调机种。其一是背板式空调机，有助于减少传统冷却装置或空调器的数量(容量)，另一则是顶部辅助空调机，可精确控制服务器进风温度，不过在有功率损失干扰、或其他非正常冷却工况之际，此种运行方法则需再做分析评估。

另外，吴沧荣也建议企业于高架地板上电缆用切口处，安装护孔圈，此乃由于，当采用地板送风系统时，对架空地板的漏风量与密闭性要求自然较高，而当电缆用切口被密闭的护孔圈(或密封垫)堵住时，冷却效率才有明显改善；当然，企业若能仔细密封架空地板与周围墙壁上的其他孔洞，易有助于保持良好的冷却效果。

水侧或风侧自然冷气  提供大量机房节能契机

论及绿色机房的节能概念，主要包括了采用高效率产品；减少电力转换次数；模块化设计、提高设备使用率；气流管理、提高空调系统效率；调整温度设定、降低冰水系统能源消耗；选用高显热室内机；导入变频系统(包括冰机系统、冷却水塔、送水马达等)；采用自然冷却(包括水及空气节能器)；动态量测PUE、了解效率并持续改善。

针对水侧或风侧节能器，吴沧荣进一步说明，节能器年使用百分比，会依地区性气候状况而产生莫大差异，比方说，依环境空气的湿度状况，某些气候区较适用于水侧节能器，而某些气候区则更适用于风侧节能器，并无绝对定论；但无论如何，若机房能以较高的送风温度运转，则采用水侧或风侧节能器的百分比即会显着增加。

此外值得留意的一环，便是变频磁浮离心机，吴沧荣预期此类机种的应用将愈趋普遍。该机种系采磁悬浮轴承设计，无轴承齿轮机械摩擦疑虑，故能提高压缩机效率，另具有无磨擦噪音、易使寿命有效延长等特色。

更重要的，永磁变频马达启动电流仅2A明显较低，而主机在部分负载运转时，效率可高达NPLV 0.33？0.37Kw/Ton(COP 11.5？9.5)，运转负载低于50%的话，效率可达0.251Kw/Ton(COP 14)，均为优异表现。

至于高效率UPS，亦可谓绿色机能设备应用情境中，不可或缺的重点。举例来说，市面上若干高效率机种，系搭载RB-IGBT芯片，可实现96.5%之最高效率，但吴沧荣认为不应陷于此数据迷思，而需要特别留意另一数值，意即25%低负载时亦拥有95？96%高效率，才是攸关机房节能成效的关键所在。

总括而论，打造绿色节能机房，理应遵循的实务概要，含括环境标准、外气冷房循环、HVAC控制与能源管理、数据中心设备效率、机械设备与系统、气流分布、液体冷却，及业主总费用(TCO)等八大面向，各个面向之项下，皆有相对应的准则。

以下兹就若干重要面向详加论述。关于环境标准，重点包括了采用ASHRAE的温度与湿度范围(避免设计得过于严苛)，有助于获得较大的设备效率与自然冷却效果，此外还有力求减少双重能源耗损，并应选用低压损元件。至于影响机房节能成效甚钜的HVAC控制与能源管理，其重点则有开发高效部分负载控制，采用有效的变速控制及可变容量控制，此外为了不间断制冷、并稳定制冷系统，宜考虑设置冰水槽。

而在数据中心设备效率方面，重点有采用高能效设备、以换置旧设备，安装可调整功率因素的高效电源，并在输入电压额定范围内，以可获得的最高输入电压为基准，选择合宜的电气设备。另外有关液体冷却，则应有效选择最适用的冷却流体，并加大供回水温差、减小泵送功率，此外亦需设法优化热交换器设计。