可持续数据中心设计的考虑因素

大多数企业希望他们的建筑，甚至是数据中心，到2050年达到“净零”，这意味着他们所有的能源都来自可再生资源，不会向大气中添加任何二氧化碳。实现净零需要一个三管齐下的数据中心设计方法：节能、能效和可再生能源，最好是现场能源。

现在，随着越来越多的组织寻求为环境可持续性设计他们的数据中心——或重新设计和升级它们——考虑如何让你的设施朝着零净的方向发展。这可以带来长期的节约，并有助于改善地球的健康。

通过温度和湿度实现可持续发展的历史

20世纪80年代，正常运行时间研究所(Uptime Institute)推动热通道/冷通道数据中心布局，开启了向更环保的数据中心发展的趋势。过道封闭通过提高这种布局的冷却和能源效率来补充这种方法。

美国加热学会技术委员会TC 9.9于2004年发布的《数据处理环境热指南》，制冷和空调工程师(ASHRAE)建议将数据处理设备的进风口温度提高至27摄氏度或80.6华氏度，远高于之前大多数数据中心运行时的建议温度12.8摄氏度或55华氏度。温度越高，冷却能量就越低。

2007年，绿色电网发布了电力使用效率(PUE)指标，成为电力效率监测的实际标准。由于数据中心消耗大量电力，为了提高可持续性，您必须了解并跟踪数据中心的能源使用情况。当绿色网格首次引入PUE时，2.5到3.5是标准值。对PUE的广泛监测使PUE的水平下降到1.5或更高。最好的云计算和超大规模设施现在运行的PUE低至1.1。您不必牺牲性能或可靠性来实现较低的PUE数。

2014年，ASHRAE发布的研究报告显示，为了避免静电放电，传统的相对湿度(RH)在45%-55%之间是不必要的，相对湿度低至8%仍然不会对安装和正确接地的IT硬件造成静电损坏。蒸发水进行加湿需要耗费大量能源，这意味着你可以通过降低数据中心的RH水平来大幅减少能源浪费。

通过在设计时考虑最佳实践并实施空气密封，您可以节省大量能源，最大限度地实现可持续发展的第一个因素。你也可以考虑直接或间接的液体冷却。

可持续硬件

您还可以找到效率更高的计算机处理硬件、UPS 系统和冷却设备。 “能源之星”级服务器显着提高了能源效率，尤其是当 IT 硬件接近最大利用率时。您还可以关闭未使用的服务器，用高效设备替换旧硬件，并充分利用能效特性来帮助最大限度地减少空闲状态功耗。整合和虚拟化还可以提高硬件效率。

考虑在您的数据中心实施高效的电源和冷却基础设施。这包括无变压器、模块化 UPS 以高容量运行、更高电压的设备运行、紧密耦合的行内或架空冷却、通道封闭、液冷后门热交换器、全液浸冷却和直接液体到芯片冷却。

可再生能源

根据您采取哪些步骤来实现节能和效率，剩下的挑战是过渡到清洁的可再生能源。即使是最好的数据中心也会消耗大量能源，而在 100% 太阳能上运行大型数据中心的尝试几乎都失败了。所需的太阳能电池板数量占用了太多空间。大型设施的运营商拥有小型数据中心无法比拟的优势，例如在选址标准中包括水电或风电。

考虑采用燃料电池进行现场发电，特别是当您可以使用来自垃圾填埋场的甲烷时。这使您能够使用非化石燃料，消除长期传输损失，并帮助您回收这些设备产生的大量热量。然而，细胞并不完美。它们仍然会产生碳足迹，但比石油或煤炭发电产生的足迹要小。

ASHRAE 标准 90.4——数据中心的能源标准——现在包含了现场可再生能源和热量回收的信用。