基层央行信息机房空调系统的节能管理

　　文 / 张怡

　　信息机房作为人民银行信息化系统的运转中枢，在保障央行履职和金融平稳运行中发挥着重要作用。有效控制以空调系统能耗为代表的信息机房非刚性能耗，是基层央行绿色机房建设的一项重要课题。

　　信息机房的能耗主要由IT设备能耗、空调系统能耗、照明及附属设备能耗构成。IT设备能耗属于刚性能耗，照明及附属设备能耗占信息机房运行总能耗比重相对较小，压缩空间较为有限，因此信息机房节能的核心在于空调系统节能。为确保服务器、存储、网络等IT设备在温湿度相对稳定的环境中工作，空调系统需要24小时不间断运行。通过调查发现，空调系统能耗除受全年不间断运行影响外，还受空调性能、机房环境、节能运行方式的影响。对信息机房空调系统进行科学管理和改造，可以大幅提升机房的平均电能使用效率。

　　以浙江省人民银行系统信息机房为例，在节能实践中面临诸多问题。

　　信息机房改造和设备布局不够合理，部分县支行信息机房改造后存在服务器、网络设备等IT设备数量不变，但机房面积增加的情况，徒增能源消耗；温度传感器设置缺乏合理性，县支行信息机房普遍使用普通空调，需手动调节空调设定温度，因此温度传感器的布局及监测精度尤为关键，但目前温度传感器配备数量、定位的随意性较大，降低了温度监测精度；机柜布置不够合理，省内多数分支机构信息机房内每列机柜均为同向放置，由于机柜的背面为散热面，温度较正面高，前排机柜散出的热风被后排机柜从正面吸入，后排机柜进风温度会明显高于前排，导致信息机房内温度分布不均衡，降低了空调系统的工作效率。

　　空调系统选型尚待优化。制冷效率更高的精密空调在地市级支行使用比例偏低。据统计，省内仍有约33%的分支机构还未使用精密空调。耗电量较低的节能型变频空调在县级支行使用比例不够高。省内信息机房改造后采用一级节能型空调或变频空调的占比仅为11.29%，多数县支行空调系统性能配置仍较低，效能比不高。另外也存在空调选型与IT设备功耗不完全匹配的情况。

　　空调系统运行控制方式有待完善。空调机组温控自动化技术未全面普及，能根据外界温湿度变化自动调节空调设定温度的20家分支机构信息机房平均电能使用效率值为2.32，较全省平均值低0.37，但多数分支机构信息机房空调仍未能有效通过自动温控降低冷负荷。空调温度设置不尽合理，未能将空调温度设定在22℃至23℃这一合理范围内的分支机构占比达58.90%，其中偏离合理范围2℃以上的占23.29%。行为节能管理存在短板，一方面，多数分支机构在信息机房内部管理过程中未能落实绿色节能相关要求，对节能减排工作不够重视；另一方面，缺乏针对机房管理人员节能减排方面的专业培训和指导，致使相关人员在信息机房日常运维过程中，不了解节能减排要求，不清楚如何实现节能降耗。

　　新技术新能源运用不够。一方面，对自然冷却、液体冷却等新技术缺乏认识。浙江年平均气温在15℃至18℃之间,年平均相对湿度为68%，根据美国采暖、制冷与空调工程师学会标准，信息机房具备使用室外新风直接自然冷却的条件。目前省内虽有13.70%的分支机构信息机房配备了独立的新风系统，但其主要目的是用于提升机房空气质量，而非对信息机房进行直接自然冷却。此外，对于冷却液循环散热、浸入式冷却等液体冷却新技术，尚无分支机构采用。另一方面，太阳能、地热能等新能源在信息机房中尚未运用。浙江年平均日照时长为1710-2100小时，在全国处于中等水平，但当前尚无分支机构利用光伏发电为信息机房提供电力支持。多数分支机构信息机房所在办公楼在建设、改造过程中，由于忽视了对建筑物附近地下水或河流湖泊等水资源的勘测，从而较难在日后利用地热能、水能等新能源实现信息机房节能降耗。

　　针对上述问题，应分阶段从以下几个方面优化信息机房空调系统节能管理。

　　在设计规划阶段，将相关节能参数纳入信息机房建设标准。综合考虑楼层朝向、建筑面积、设备分布密度等因素，力求信息机房建设方案更科学。例如，可将信息机房选择在较低楼层、背阴面，减少因阳光辐射产生热量。区分信息机房等级，科学设定机房面积，或是采取分区、隔离等方式优化信息机房布局合理设定设备分布密度，防止产生热岛效应。人民银行财务、科技、后勤等部门要提前介入信息机房规划设计工作，加强部门间的协调沟通，使建设规划既能保障安全稳定运行，又能全面落实节能环保要求。重点加强建筑保温隔热设计，除对外墙增加保温隔热层，外窗采用断桥铝制中空玻璃等措施外，还应对地板、天花板、内墙采取保温隔热措施，尽最大可能减少空调能源损耗。科学设计空调制冷量，针对不同层级机房，综合考虑设备布局密度，准确估算IT设备发热量，确保制冷量计算的准确性。同时，充分考虑到未来IT设备的增长趋势，适当科学预留空调制冷量、设备放置空间、管线位置等。

　　在施工选型阶段，突出质量监督。实施施工节能目标管理，严格对标绿色建筑施工标准和节能信息机房建设要求，对施工进度、质量、规范进行检查监督，特别是影响实现节能整体目标的薄弱环节和关键环节强化检查力度，一旦发现偏离目标的倾向及时在施工过程中采取补救措施。建立建筑节能材料选型规范，为减少建筑中能量散失，在建筑施工中应推动使用粘土空心砖、加气混凝土等新型墙体材料和泡沫塑料类隔热保温材料，提高保温隔热性能，增大信息机房内外能量交换热阻，减少空调能源损耗。建立信息机房空调选型规范，地市级以上分支机构的信息机房应优先选择精密空调，保证制冷量精确控制，同时，积极采用变频技术，使空调制冷量随IT设备负载发热情况自动调整。县级支行信息机房在采购使用普通空调时，应注重能效标识，优先选择能效比高的空调。建立科学合理的温湿度传感器选型与布放规范，信息机房环境监测系统的温湿度监控功能与空调系统运作相辅相成，温湿度传感器应选择可靠性和灵敏性高的产品，布放在最关键的地方，如靠近IT设备散热通道上方、空调进风口附近，远离风口、门口、墙体和人流频繁进出的地方，确保监测温湿度的科学合理。

　　在运维管理阶段，抓好节能管理措施落实。加强信息机房日常节能管理，不断完善节能管理制度，突出行为节能管理与考核，建立行为节能规范，将节能工作职责纳入信息机房管理人员岗位职责；设定节能考核目标，定期组织开展节能评估和审查；注重节能教育培训，常态化组织节能培训与知识宣传。加强信息机房环境监测，综合考虑IT设备散热量、空调制冷量、机房气流扰动等因素，合理布设温湿度传感器，建立联动系统，利用温湿度传感器回传数据，后台自动计算并控制制冷需求，科学设置冷气输出方向与制冷量，随时自动根据环境变化调节空调机组运转数量，提升环境监测数据利用质效。优化空调气流组织形式，采用下送风、上回风方式改进空气流动方向，以获得可靠和均匀的冷却气流分布，隔离冷热气流。同时，可按照面对面、背对背的方式布置机柜，建立冷、热通道，并把空调效应集中于热通道，提高空调制冷效率，实现空调系统的节能降耗。

　　在评估改造阶段，持续提升信息机房能源利用效率水平。完善节能评估和节能改造规范体系，坚持以保证安全、节约能源资源、改善环境、提升使用效能为目标，制定信息机房环境局部整修、设施设备局部更新规范，推动以平均电能使用效率值为主的节能指标纳入信息机房评估体系。建立设备寿命及性能跟踪监测机制，对空调系统等设备定期维护保养，建立重要设备运维台账，详细记录维保项目、异常处置、性能状态等指标。推动新能源新技术应用，结合当地气候和地理特点，充分利用自然冷源技术和太阳能、地热能等可再生资源，降低信息机房耗能。例如，增设分布式光伏发电为信息机房提供电能。有条件的分支机构可选用地源热泵为信息机房建筑供冷。安装专用新风系统，利用风侧自然冷源，将室外低温空气经控湿、过滤等手段处理之后引入到机房内部，对机房实施自然冷却。

　　在设备回收与处置阶段，避免有害物质污染环境。注重淘汰设备回收与处置，针对信息机房设备使用过程中存在的升级换代与报废处置，拓宽设备再回收再利用渠道，制定绿色回收与处置方案，将有毒有害物质交由具备再生资源回收资质的企业进行处置，避免造成环境污染。在新设备采购招标过程中，对设备回收提出明确需求，设备淘汰后由新供应商回收并进行环保处置。

　　（作者单位：中国人民银行杭州中心支行后勤服务中心）