著手調整機房空調 節能提昇企業競爭力

隨著企業不斷發展，愈來愈多的企業及社會運作，對IT的依賴也愈來愈深，如網路銀行業務量和電子證券交易量不斷增加、以網際網路為基礎的通訊和娛樂型態，如雨後春筍般湧現，加上智慧醫療、智慧交通等智慧城市服務陸續推出，個人資料與通訊過程也因為法令規定，必須以數位方式儲存，都在在讓電腦機房規模不斷增加。

由於企業對運算規模的強烈需求，電腦機房只能不斷提高伺服器和存儲設備的數量與密度。根據IBM和其他研究單位的預測，2000年至2010年，伺服器的安裝台數增加6倍，存儲規模亦將成長69倍，IT規模迅速擴展的結果是，也讓電腦機房因此成為耗電大戶。

電腦機房成節能焦點

根據Gartner的最新研究報告指出，從2001年至2006年，每台伺服器的平均耗電量就提高了4倍，伺服器的平均數量也增加2倍，至2010年，上述數字預期將再成長50%。如此快速的成長，也已導致資料中心每平方英尺耗能，較普通辦公大樓高出100倍。

類似的狀況，在台灣也是如此。根據經濟部能源局在2010年的資料，國內能源大用戶各類建築電力消費量(EUI統計分析，其中以電信機房、網路機房為前兩名，平均單位面積年度耗電量比第三名的百貨公司足足超過2倍以上。

雖然IT設備耗電往往佔機房用電的大宗，但由於IT設備耗電的原因，往往跟其提供的效能直接相關，想要在不降低效能的前提下，大量減少IT設備耗電，其實並不容易。因此，想要有效降低機房用電，耗電量不亞於IT設備的散熱及冷卻空調系統，便成為主要的節能目標。

據綠色生產力基金會的調查顯示，國內電腦機房的設計，大致上仍延續早期室內空調的觀念，只是將一般辦公使用的中央空調供風系統引入電腦機房，並搭配加熱器，以滿足電腦機房對溫濕度的穩定需求，使用恆溫恆濕箱型冷氣機的機房也不在少數。

值得注意的是，許多電腦機房都沒有考慮到冷熱通道的觀念，導致機房的冷熱氣流嚴重混合，也造成嚴重的能源損耗。由近年來相關的電腦機房空調環境研究可以發現，只要能有效改善電腦機房的氣流混合情形，或是提高電腦機櫃吸入口端的空氣溫度，至美國冷凍空調工程師協會建議的電腦機房空調條件範圍內，便可因調高空調主機的冰水溫度，而達到電腦機房氣流節能的效果。

因此，降低電腦機房的冷熱氣流混合情形，也就成為許多電腦機房，當前應該著手實施的節能改善工作，如將機櫃入風口端溫度調整至20？25℃範圍內，並調整出回風板塊排放位置，讓出風口位於冷通道，回風口位於熱通道，並使熱源分散平均，避免局部熱點產生。

此外，電腦機房也應該使用機櫃前端盲板，避免機櫃內部熱空氣短循環，應用電腦機房氣流節能設備，並將電腦機房與人員作業區域盡量區分為各自獨立的空調系統，因為IT設備及人員對於的空調溫濕度需求差異其實頗大，共用一套空調系統，效能目標難以兩全。

至於在冷卻空調系統及空間規劃方面，除了中央空調系統可採用除濕盤管預冷方式設計外，冷熱通道的建置必須明確，間距應間隔七個板塊。如果是下吹式高架地板空調系統，空調箱應擺放於熱通道兩端。

高環溫概念方興未艾

前述的建議，主要是適用早期的電腦機房設計。由於現今的硬體，比起以往的設備，已更能適應較高溫的運作環境，而採用較高運作溫度的資料中心不僅能降低冷卻成本，還能提高用電效率。因此英特爾(Intel)推出高環溫(High Ambient Temperatures；HTA)下運作的新概念，希望透過調高工作環境溫度的方式，有效降低對資料中心耗能上無謂的浪費。

為了推廣HTA資料中心的標準化與規格化，英特爾已與Green Grid、歐盟、ASHRAE以及其他機構共同合作，希望能帶領業者在市場上形成HTA的標準規格。日前更與中華電信合作，經過雙方實測評估，適當運用電源管理技術，將可降低約5至15%的雲端伺服器用電量，在停電時延長25%的營運持續時間，同時提升機架密度，增加資料中心的運算能力。

英特爾表示，目前全球的資料中心工作溫度，只要能提高5度，每年立即可以省下近21.6億美元的用電成本，這大約相當於西班牙、南非、澳洲、或台灣1個月的總耗電；此外，二氧化碳排放量則可減少170萬公噸，相當於4,300萬棵樹生長10年所吸收的碳排放量。

對於HTA這種新的資料中心設置概念，英特爾表示將會從電晶體的設計開始，一直到基礎的平台管理規劃，甚至連輸電網路都包含在整體的規劃內。目前包括惠普(HP)、NEC與戴爾(Dell)等業者，都將分別推出不同的硬體平台搭配，像是Facebook位於加州的資料中心、雅虎(Yahoo)的運算中心，以及英特爾本身在新墨西哥州的資料中心，也已經都是運用HTA概念所規劃成的資料中心運作實例。

用最小能耗 達最大效益

事實上，電腦機房的節能方式有很多種，除了不用或少用空調設備外，也可以選擇使用廉價的能源，或是設法導入創新技術來改進。

第一種節能方式，其實還涉及到管理和規範問題。如機房中的溫度設定並沒有隨著四季而調整，或是機房伺服器溫度不過才只增加了30%，冷卻空調系統卻全部開啟。凡此種種，其實只要加強管理和制度執行，用很少的管理成本，就可以取得很大的效果。

第二種方式與國家政策和地域氣候相關性比較大。例如充分利用尖離峰電價，採取熱量儲存等方法，可以讓電費明顯下降。如Google在彰化投資7億美元破土開工的資料中心，計劃採行一種新穎的節能特性－「熱量儲存」。原理在於利用台灣在夜間電費大幅下降的有利條件，於夜間運轉空調設備，大量製造冰塊，並在白天用來傾注設施及辦公大樓四周，發揮冷卻效用。

尤其是電價即將調漲的情況下，Google這種能讓企業在能源價格較為低廉時，多加使用並儲存的設計，不但可為企業節約經費，更因為將用電尖峰時間移轉到離峰時段，分散電力公司的壓力，也減少供電不穩甚至停電的風險。

對中國或歐洲許多地區而言，由於每年有很長時間氣溫是低於18℃，只要能充分利用自然冷源，採用經濟盤管、熱管導熱、空氣全熱交換或新風處理後進入機房等方法，以及一切穩定的低溫體，如自然水體，均可以取得很好的節能效果。

最後則是導入全新的節能技術，如提高壓縮機效率、改善冷凝效果、提高空調製冷迴圈工況、使用變頻技術、改善氣流組織等。

但由於技術改進需要大量投資，投資費用與節能回報率之間的關係，企業必須要考慮清楚。技術改進如同醫生看病，必須先進行診斷，然後對症下藥，如果節能改造的投資回報週期，超過設備使用期限，就意味著永遠不可能回收成本，節能改造也就等於宣告失敗。

但目前許多企業因為無法確實評估機房節能效果，因此遲遲無法確認是否要進行投資，企業必須充分掌握現行機房用電現況，了解造成其高耗能的主要原因，才能選擇最適當的節能措施，用最小的能耗，換取電腦機房最大的效能。