元智大学电脑机房节能改善实务案例分享

元智大学图书信息服务处郑建祥。

成立于1989年，在1997年改名的元智大学，在1996年时将图书馆与电算中心合并成为图书信息服务处，也是元智大学机房的管理单位。元智大学图书信息服务处郑建祥表示，元智大学在2010年时积极落实绿色机房，特别借此分享节能改善实务经验。

元智总共有三个机房，其中一个是备援机房，主要的两个机房分别是网络机房及代管机房，面积都是20坪。郑建祥表示，元智机房在2010年落实的绿色机房新措施，包括：更改机柜排列方式，改采背对背之方式，区分出冷热通道；建立冷热通道隔离系统，避免冷热空气混合；改采高效率模块式不断电系统，提升能源效率；变更机房设备用电为220V，减少电压转换损失；采用数码式配电盘，掌握各个机柜用电状况；改采高通风率机柜，增加设备进风量。

以冷热通道隔离为例，郑建祥表示，下吹式空调的冷空气，会先透过高架地板送风，建立冷空气通道，再作一个风管延伸到天花板的上方，建立热空气通道，机柜上方及走道利用PVC门帘隔离热通道，机器间的空隙则是以盲盖版封闭，热通道内的天花板，也加大回风口，以避免热空气回流。

建立冷热通道隔离系统之后的节能成效相当明显，机房空调日平均用电从将近1,200？1,300度，降至700？800度左右，郑建祥表示，中间其实只花了2？3万元的费用，光是空调用电就节省了三分之一。

而在设备用电变更方面，首先是采用高效率UPS。郑建祥指出，传统UPS的整机满载效率大约在88%？90%，半载时效率更低。反观高效率UPS，负载在15%时，效率就已高达 90%，而机房常用的40？60%负载, 效率可高达94%，无形中可以减少其中的能源消耗。

另一个变更的项目则是全面改用220V。郑建祥指出，传统机房设备用电系统大多采用208/120 V，但发电机及正常市电，原始值其实是380/220 V。在全面将机房设备用电改用220V后，因为不需经过变压器，也因此减少因电压转换的能源消耗，同时采用数码式配电盘，透过Web界面即可掌控机柜目前用电量、累计用电量，及各机柜内回路用电情形。

此外，元智机房也改用高通风率机柜，以增进空调效率。郑建祥指出，以前的机柜前板的空孔率因为只有40？60%，为了通风只好把机柜前板拆掉，但也可能会有安全疑虑，因此改用通风开孔率高达70%的机柜，同时优化框架设计，阻挡机柜冷热空气混合，避免热交换效率降低。

而在2011年时，元智大学又展开绿色机房第二阶段的改善工程，除了建置机房专用高可用发电机组，并设有可供72小时运转的油槽，确保机房用电外，同时还建置第二套不断电系统，避免单点故障问题，并采用列间空调，减少空调损耗，强化节能成效。

在机房专用发电机组方面，郑建祥表示，原来的机房本来是直接使用大楼的消防发电机组，并没有备援机制，一旦大楼消防系统需要发电时，可能会影响机房供电，因此为确保机房用电，元智机房建置机房专用发电机组，并采两台交替运转方式建置，以避免发电机发生故障。

郑建祥表示，机房的第一个回路是经由ATS接上UPS后与市电共同接进STS，再接上机柜；第二个回路则是让ATS接上USP后接至机柜，等于形成两套不断电系统，以降低停电风险。

列间空调则是直接摆在机柜旁边，将机柜后方送出的热空气吸进来，再将冷却后的冷空气送到机柜前方，提升节能效率，同时还有Web界面可以进行监控。郑建祥表示，列间空调就近热源，可减少冷空气传输时的不必要消耗，利用控制冰水进水量调节出风温度，不过度降温，还可随需求横向扩充，不需于建置初期过度建置空调设备，而且采用DC变频风扇，最大耗电量为1000W，平均耗电量为200？300W，比传统空调的2200W要低上许多。在采用列间空调后，机房日平均用电量，也从700？800度进一步降到200？300度，远远超出原来的预期。

郑建祥表示，元智绿色机房成效经工研院实证，PUE值平均约为1.59，其中春季用电(3？5月)的PUE平均值为1.56，夏季用电(6？8月)的PUE平均值则为1.65，比其他学术单位或中央及地方政府机关的表现好很多。

到了2014年，元智大学也展开第三阶段的绿色机房新措施。由于元智大学采用IG55环保气体灭火系统(不需拉设喷射管)，PVC门帘可能会影响灭火效率，因此改采自动门，于消防系统启动时会自动开启，避免影响灭火，并利用压克力封闭热通道。

此外，新采购服务器则是尽量选用80 PLUS白金级电源供应器，现行3大国际厂牌皆已缺省采用。而由于现行服务器的环境温度大多为10？35℃，因此也逐渐开始提高机柜进风温度设定，环境温度设定为27℃。备援机房也改采吊隐式空调，并于通道内强制回风，机柜上方也进行热通道封闭。

元智大学在2014年中旬时，建置了大数据与数码汇流创新中心机房，但即使在大数据服务器上线后，设备用电虽然增加56.18%，空调用电增加43.8%，PUE值反而还因此下降。

郑建祥总结指出，只冷热通道进行隔离有其必要，如采用PVC门帘及盲盖版，即可达到相当大的节能成效。机房设备宜全面采用220V之电源，可避免电压转换消耗。传统UPS能源效率低，汰换时建议采用高效率UPS。

此外，管理人员也因尽量减少进出机房次数，以避免空调没必要的消耗。空调为PUE改善关键因素，采用列间空调，可大幅降低空调设备用电量，可于设备汰换时列入考量。