勤益科大機房冷熱通道隔離搭配外氣交換控制挑戰超省電機房

勤益科技大學電算中心主任楊勝智

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勤益科技大學從2006年開始建置校園數位學習環境，為了建置許多新的學習平臺，越來越多的IT設備進駐，老舊機房逐漸不勝負荷。趁著建置新圖資大樓時，勤益也投入3千萬元打造了一座全新的綠色機房，建置之初，勤益科技大學電算中心主任楊勝智就以打造PUE值小於2為目標來設計。

經過1年多規畫與建置，勤益在2009年8月完成這座新機房，整座機房約20多坪，位於大樓內部。為了節能，楊勝智盡可能採用了多種專業機房設計，包括像是高架地板設計，並在天花板、地面與4周牆面內均包裹了銅箔來隔絕對外或對內的電磁波干擾，也安裝了自動消防系統與遠端監控系統。

勤益原本的機房老舊，設備耗電很高，PUE值達到3、4，為了達成PUE值小於2的目標，在機房冷卻設計上，楊勝智採用冷熱氣流分離的空調設計。

新機房中有3排機櫃，透過整排機櫃的擺設來區分冷通道和熱通道，從機房旁的監控室看過去，由左而右，形成冷─熱─冷─熱的冷通道隔離設計。第一排機櫃伺服器進風的正面和牆壁相對，形成冷通道，第一排機櫃和第二排機櫃的背面相對，形成熱通道。接著第二排機櫃和第三排機櫃正面相對，形成冷通道，最後則是第三排機櫃背面，和牆壁形成熱通道。

空調設計上，勤益採用下吹式空調系統，冷空氣由高架地板蜂巢板向上吹進入兩排機櫃間的冷通道，再從前方進入機櫃，通過伺服器後產生的熱空氣則從機櫃後方排出。在熱通道上方天花板上則安裝了2～3部抽風口，將熱風排放到天花板中的通風管路中，送至屋頂冷卻水塔降溫。

降低外氣交換率是勤益機房省電的另一個關鍵，楊勝智表示，為了確保室內氧氣濃度，大樓需要和外氣交換，但外部空氣溫度較高，需要使用壓縮機冷卻降溫後才能使用，換言之，外氣交換率越高，壓縮機要消耗越多電力來降溫。

所以，勤益建置了獨立的冷卻水塔與通道，而不是和大樓共用。楊勝智解釋，好處是機房可以擁有獨立的排氣系統，就能自行控制來減少外氣交換。

另外勤益還導入IP KVM遠端監控機制，在控制室就能掌握機房內的各種資訊，例如像溫度、濕度、攝影機、電力、甚至是空調系統下方地板的排水狀況、氧氣濃度等資訊。人員不用進入機房就可以減少進出的冷氣消耗，機房也不需要維持一定的氧氣濃度，現在，勤益機房的外氣交換率幾乎是0。

新機房也導入了結構化布線系統，將網路線與電力線轉移到機櫃上方，以避免管線阻擾高架地板下的冷空氣氣流，而影響空調效率。

楊勝智表示，目前PUE值約1.7左右，但因導入虛擬化整併伺服器後，機房機櫃使用率只有6～7成，預估資訊設備滿載時可以達到1.4的成果。