確實(shí)直流電是個(gè)過去時(shí)。這種看似浮躁的能量源隨著電力技術(shù)的興起與衰落而定期周而復(fù)始。誘因也很簡單：服務(wù)器內(nèi)部使用的是直流電，因此直接給他們供電的能源應(yīng)該可以通過消除服務(wù)器內(nèi)部電源完成的交流電到直流電的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

直流電在本世紀(jì)初廣受歡迎，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)期的服務(wù)器電源只能保證數(shù)據(jù)中心的效率實(shí)現(xiàn)75%。但是發(fā)展到現(xiàn)在，電源的效率已經(jīng)得到了改進(jìn)，數(shù)據(jù)中心電源已經(jīng)升級到了更加高效的208伏特的交流電。到2007年，直流電逐漸淡出了人們的視野。InfoWorld甚至將其列入2008年發(fā)布的“揭穿十大節(jié)能騙局”一文。之后到了2009年，直流電受益于高電壓數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的推出，又重新強(qiáng)勢回歸。

在最早期的數(shù)據(jù)中心里，16000伏交流電的電源首次轉(zhuǎn)變?yōu)?10伏的交流電，之后又發(fā)展到220伏交流電，最后演變?yōu)楫?dāng)下服務(wù)器所使用的110伏交流電。由于不到100%的效率，每次轉(zhuǎn)變都會(huì)浪費(fèi)能源，損失的能源又作為熱量散失了（這樣就必須通過制冷來散熱，這樣就會(huì)導(dǎo)致更多的能源支出）。轉(zhuǎn)換到208伏的交流電能消除一次轉(zhuǎn)換，服務(wù)器內(nèi)部的電源以95%的效率運(yùn)行，就無法獲到節(jié)能效果。

但是2009年新引進(jìn)的數(shù)據(jù)中心設(shè)備將13000伏交流電公用電源直接轉(zhuǎn)換為575伏直流電，可以直接被分配給機(jī)架，最后漸緩式轉(zhuǎn)換器將機(jī)架上的服務(wù)器能耗降低為48伏的交流電。每次轉(zhuǎn)換都將效率提升為上一代交流電轉(zhuǎn)換器技術(shù)的兩倍，并且散熱還越來越少。雖然廠商宣稱將減少的供電和制冷成本合并后能達(dá)到最高50%的節(jié)能效果，多數(shù)專家表示25%是個(gè)更加可信的數(shù)字。

這種基本的方法需要對新技術(shù)進(jìn)行資金投入，但是所涉及的技術(shù)并不復(fù)雜并且被證明是比較可靠的。潛在的隱含成本就是48伏直流電分配所需的更加沉重的電纜鋪設(shè)。正如朱爾定律所表明的，當(dāng)電壓越來越高時(shí)，隨著安培數(shù)的增高，更低的電壓就需要更重的導(dǎo)體來實(shí)現(xiàn)同樣的供電效果。數(shù)據(jù)中心的另一個(gè)成本因素就是與交流電相比，更高的電壓會(huì)隨著距離下降（大約每100英尺下降20%）。這就是為什么48伏交流電轉(zhuǎn)換是在機(jī)架而不是在公用電源上完成。

當(dāng)然，轉(zhuǎn)換為直流電要求你的服務(wù)器能夠適用于48伏直流電電源。對某些服務(wù)器來說，轉(zhuǎn)換為直流電是一種簡單的電源交換。但以機(jī)箱為基礎(chǔ)的服務(wù)器，比如刀片服務(wù)器轉(zhuǎn)換起來可能更加便宜，因?yàn)楹芏喾?wù)器共享一個(gè)單獨(dú)的電源。谷歌公司使用的是替換12伏電池的服務(wù)器電源這種低技術(shù)含量的權(quán)宜之計(jì)，他們宣稱效率是傳統(tǒng)的交流電不間斷電源基礎(chǔ)架構(gòu)的99%。

如果你正計(jì)劃對服務(wù)器進(jìn)行更新?lián)Q代，你可能要考慮通過575伏直流電直接供電的更大規(guī)模系統(tǒng)，比如IBM的Power 750服務(wù)器，這臺(tái)服務(wù)器搭建的沃森超級計(jì)算機(jī)在“危險(xiǎn)邊緣”智力答題節(jié)目中擊敗了人類的競爭對手。正如去年擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心時(shí)錫拉庫扎大學(xué)所做的那樣，選擇的就是配置575伏直流電的IBM Z和Power大型機(jī)。

基本的節(jié)能方法之七：將熱量導(dǎo)入地下

在氣候相對溫暖的區(qū)域，免費(fèi)的空氣制冷方式可能全年都沒有用武之處。舉例來說，美國愛荷華州除了酷熱的夏季外，全年都是溫暖如春，氣溫保持在90華氏度到100華氏度之間，不適用于空氣制冷的節(jié)能方式。

但是地表溫度通常是比較穩(wěn)定的，一旦挖掘到幾英尺深的話，其溫度就會(huì)相對較低。地表以下的溫度受到下雨等外部天氣狀況或者超過傳統(tǒng)設(shè)備承載能力的供熱的影響較小。將管道引入到地下，服務(wù)器散熱所產(chǎn)生的熱水就能被轉(zhuǎn)移到地表以下，周圍的地面將通過傳導(dǎo)作用把熱量散發(fā)出去。

需要重申的是，這項(xiàng)技術(shù)并非飛速發(fā)展的科學(xué)，不過地溫制冷需要相當(dāng)數(shù)量的導(dǎo)熱管道。成功的地溫通道安裝還需要事先進(jìn)行認(rèn)真的分析。因?yàn)閿?shù)據(jù)中心會(huì)持續(xù)不斷的進(jìn)行散熱，將熱量導(dǎo)入單獨(dú)的地表以下會(huì)導(dǎo)致本地地表飽和和制冷效果的遞減。對數(shù)據(jù)中心附近地表承受能力的分析將決定指定的區(qū)域能吸收多少熱量，無論從地下含水層中發(fā)生的熱轉(zhuǎn)移是否能提高熱散失能力，另外對環(huán)境的影響也要考慮進(jìn)去。

提到愛荷華州，ACT大學(xué)的非盈利測試中心為他們的愛荷華數(shù)據(jù)中心配置了一個(gè)地溫散熱接收系統(tǒng)。另外一家位于美國中西部的公司-內(nèi)布拉斯加州雷斯汀市附近的Prairie Bunkers公司正在其數(shù)據(jù)中心里嘗試地溫制冷技術(shù)，將占地5000平方英尺的彈藥庫改造稱設(shè)備齊全的數(shù)據(jù)中心。

基本的節(jié)能方法之八：通過管道將熱量排放到海中

與地溫散熱方式不同，海洋是用于數(shù)據(jù)中心散熱的有效且無限的接收器。不過你也可以想象：任何足夠大的水體，比如美國和加拿大之間的北美五大湖區(qū)就可以作為散熱儲(chǔ)水池使用。

最終海水制冷的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)中心島嶼，就是使用臨近地區(qū)的海域，利用海水到淡水的熱量交換器來為數(shù)據(jù)中心制冷。這種想法是如此之吸引人，以致谷歌公司在2007年取得了有關(guān)海水制冷的專利許可。不過谷歌的方式與本文所要討論的目標(biāo)還相去甚遠(yuǎn)。不過購買或者構(gòu)建一個(gè)島嶼是應(yīng)該邁出的第一步。

但是如果你的數(shù)據(jù)中心跟海岸，大型湖泊或者內(nèi)陸水路之間的距離已經(jīng)比較合適，那么這種想法就是切實(shí)可行的。核工廠已經(jīng)使用海水和湖水制冷很多年了。正如去年秋天Computer Sweden（谷歌的英文譯法）所發(fā)布的那樣，谷歌在他們的芬蘭哈米那數(shù)據(jù)中心采用了這種制冷方式。使用冷卻的波羅地海水作為給最新百萬兆級數(shù)據(jù)中心制冷的唯一方式，以及用于緊急狀況下滅火的供水，充分顯示了他們對這種方法高度的信任。紙漿廠有個(gè)靠近波羅的海的海水入口，采用兩英尺寬的管道來減少項(xiàng)目的施工成本。

淡水湖一直被成功的應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心制冷。科內(nèi)爾大學(xué)的伊薩卡島校園就是使用來自附近卡尤加湖的湖水，不僅可以為其數(shù)據(jù)中心制冷，還能為整個(gè)校園制冷。這種被稱之為Lake Source Cooling（湖水制冷）的制冷設(shè)備構(gòu)建于2000年，每小時(shí)可以抽取35000加侖的湖水，將39華氏度的水分配給2.5英里外的校園。

咸水和淡水制冷系統(tǒng)都需要一種昂貴的組件：即將從湖中抽取的絕緣自然水轉(zhuǎn)換為可以直接用于數(shù)據(jù)中心制冷的熱交換器。這種絕緣對于保護(hù)環(huán)境和敏感的服務(wù)器零件是非常必要的，否則會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)漏電。不過除了昂貴的組件外，海水（湖水）制冷除了還需要購買水管外就沒有更加復(fù)雜的需求了。

你想節(jié)約多少錢？

這些技術(shù)的價(jià)值在于沒有一項(xiàng)是互相排斥的：你可以將這些節(jié)能措施搭配和混合使用來滿足短期預(yù)算和長期目標(biāo)。你可以從提高數(shù)據(jù)中心溫度的簡單方法開始嘗試，其他技術(shù)的價(jià)值評估要根據(jù)你第一步所取得的節(jié)能效果而定。

zhabin