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PUE

Power Usage Effectiveness的簡寫，是評價數據中心能源效率的指標，是數據中心消耗的所有能源與IT負載使用的能源之比，是DCIE(data center infrastructure efficiency )的反比。

PUE = 數據中心總設備能耗/IT設備能耗，PUE是一個比值，基準是2，越接近1表明能效水平越好

PUE(PowerUsageEffectiveness，電源使用效率)值已經成為國際上比較通行的數據中心電力使用效率的衡量指標。PUE值是指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比。PUE值越接近于1，表示一個數據中心的綠色化程度越高。

隨著電子信息系統機房IT設備高密度的集成化，解決設備散熱及機房散熱量日漸趨高的現象開始受到了各界強烈關注。而根據研究顯示，IT/電信目前相關的碳排放已經成為了溫室氣體排放源之一，由此一年產生的碳排放為8.6億噸，且該領域的排放勢頭還在隨著全球對計算、數據存儲和通信技術需求的增長快速上升。即使人們大力提高設備、機房結構等裝置和數據中心的能效，到2020年，全球IT相關碳排放也將達到15.4億噸。所以越來越多的人開始關注綠色機房的建設。

目前，PUE(PowerUsageEffectiveness，電源使用效率)值已經成為國際上比較通行的數據中心電力使用效率的衡量指標。PUE 值是指數據中心消耗的所有能源與IT負載消耗的能源之比。PUE值越接近于1，表示一個數據中心的綠色化程度越高。當前，國外先進的數據中心機房PUE值通常小于2，而我國的大多數數據中心的PUE值在2-3之間。所以國內機房內芯片級主設備1W的功耗會導致總體耗電量達到2-3W，而國外機房內芯片級主設備1W的功耗只會導致總體耗電量為2W以下。

機房建設前期的設計和規劃就把節能、環�？紤]到，并在設計和規劃的過程中達到機房的使用要求的前提下，把機房的PUE值作為機房的設計和規劃要求。用戶對PUE值的要求，機房設計滿足并說明從幾方面可以把機房的設計達到用戶的要求。

根據統計數據顯示，數據中心的冷卻占機房總功耗的40%左右。機房中的冷卻主要是由機房空調負責，所以降低機房空調的耗電量可以有效的降低機房的PUE值。

由于現代電子信息系統機房中的空調負荷主要來自于計算機主機設備、外部輔助設備的發熱量，其中服務器、存儲、網絡等主設備占到設備散熱量的80%。所以隨著服務器集成密度的持續增高，服務器機柜設備區就成為了機房內主要的熱島區域。服務器設備熱密度越來越大。機房下送風空調系統是將抗靜電活動地板下空間作為空調系統的送風靜壓箱，空調機組由通風地板向機柜、設備等熱負荷送風�？墒歉呙芏葯C柜從機柜前面的地板出風口出風。當冷風送至機柜的中部冷風已經被服務器全部吸收。所以，機柜的上半部分沒有足夠的冷量，就會導致機柜上半部分的設備無法正常運行。

現在機房服務器類負荷的高散熱量近年來已攀升至每機柜20KW以上。原有地板下送風機房精密空調系統理想送風狀況下的機房單位面積供冷量為4KW/㎡(更大供冷量所配置的空調機組送風量也相應增大，其送風風壓足以把地板給吹起來)，已無法滿足其需求。

上述的問題解決。機房在設計中靜電地板高度的提升，地板出風口的通風率的提高，封閉機柜冷通道。還可以在用風道上送風和地板下送風結合制冷等方式進行解決。

機房空調的冷量不浪費，有效的利用可以很大的提高空調的利用率。在實現機房制冷的前提下空調運行也可以節能。通過空調系統一系列的優化，可以降低整個機房的PUE值。

然而，空調本身的耗電量是主要的。所以解決空調自身的耗電量成本降低空調能耗的關鍵。機房中采用傳統的風冷制冷方式是很耗電的運行方式。在大的IDC中現在基本上都采用水冷式的機房空調系統，比風冷系統節能20%左右。

但是，我們可以在通過新的空調技術還可以比水冷空調在節能30%以上的空調系統(非電空調)。

非電空調俗稱溴化鋰空調、吸收式制冷機、燃氣空調等，其工作原理是通過采用天然氣、城市煤氣、發電廢熱、工業廢熱、工業廢水、太陽能、沼氣等任何能產生80℃以上的熱能為動力、以溴化鋰為冷媒進行熱交換，從而降低空調循環水溫度，達到制冷目的;但“非電”只是空調本身的制冷不直接用電來運作，但是支持空調運作的后方機組，比如說，風機、水泵、冷卻塔都是需要耗電的。

但相對于直接用電來制冷和制熱，非電空調對電力的消耗非常小。所以這種非電技術的意思是，我們無法杜絕用電，但是可以做到大幅度節約用電。

非電空調制冷原理：就是利用溴化鋰溶液實現的，即水和溴化鋰的二介介質，由于沸點不同而且具有吸水性的原因當加熱溴化鋰溶液時，水被蒸發，蒸發的水流入蒸發器內蒸發吸熱，然后蒸汽被冷凝，再次與溴化鋰混合成為溶液。這些過程中，它被熱源加熱，然后通過蒸發將需要冷卻的一端冷卻了，同時冷凝的熱量通過室外的冷卻塔冷卻或送到室內制熱等。這樣就實現了用熱制冷。

所謂非電技術，就是采用直接由熱能來制冷的原理。傳統意義上的電空調，要完成制冷效果，必須由熱能到機械能、由機械能到電能、再由電能回到機械能，才能到冷能，這其中5次能量轉換過程都將排出一定數量的二氧化碳。因此，從理論上來說非電空調不僅節約了能源，還有效地減少了空調制冷過程中4倍的碳排放。

機房建設中空調系統通過現有的技術，我們可以把空調的能耗占整個機房總能耗的比值控制在15%左右。這樣整個機房的PUE值就可以控制在2以下。

數據中心的UPS電源占機房總功耗的5%左右。而UPS自身的功率占UPS的7%左右。而且機房建設的等級越高需要UPS的數量就越多。比如：一個國標C級的機房配置一臺400KVAUPS就可以滿足要求，這個機房中的負載沒有變化，只是等級從C級變成A級。但是，UPS就會從一臺400KVA變成四臺400KVA的UPS。所以解決UPS的自身功耗也是非常重要的。如果機房供電的電源質量非常好，UPS的工作方式就可以采用后備式的方式。正常工作市電通過UPS的旁路直接給負載進行供電，UPS處于備份狀態。市電停電以后，直接轉換成UPS電池供電模式。通過這樣的方式可以節約所有UPS的自身功耗的電量。

 PUE無論這樣變化，都是大于1的乘數因子。要做到節能，降低服務器等IT設備的功耗，才是效的方法。比如1W的IT設備需要總功耗電量為1.6W。當降低服務器設備功耗為0.8的時候，數據中心總功耗立即降為0.8×1.6=1.28。IT設備降低了0.2，而總耗電量降低了 0.32。這就是乘數因子效應。