如今，随着网络的普及和各行各业对网络信息化建设的力度加大,辅助设备和更多高密度、高功耗专业服务器的使用也日渐普及,随之而来的各种问题也日益凸显。而运营商尤为关心的是机房电费成本居高不下的问题，如何在满足用户需求的情况下有效地控制电力消耗,成为今天每个运营商所关注的焦点。
华数作为运营商的同时又是网络内容供应商，在IDC业务面前也同样遭遇业务与成本的矛盾。2008年，通过理论的研讨和实践的摸索，华数终于成功开创了一条崭新的节能大道，设计并建设了“华数紫荆二号机房”，在国内运营商中首例将结合“环境制冷、水冷制冷”的机房节能理论应用于实践中，并进行大规模商用。
一、节能理论
机房的节能主要是通过控制机房的运营成本来实现,包括人力、电力、耗材、设备维保等成本。显然，电力成本是控制运营成本、实现机房节能的关键因素。运营商控制了机房用电，基本上也就控制了整个机房的运营成本。
图1 机房制冷系统示意图
众所周知，机房电力主要提供给机房内两类设备：其一为用户设备；其二为机房基础设施，主要包括动力系统和空调系统。用户设备的选择是运营商所无法制约和控制的。运营商只有通过控制机房基础设施的耗电来达到节能的目的，显然，空调系统的冷量控制便是其中最有效和最直接的手段。然而，如何在控制空调的冷量以达到最有效的节能目的的同时，又能满足机房设备的基本冷量需求呢？
1.提高冷量利用率
数据中心机房空调系统的冷量主要是为设备提供的。但传统机房包括目前大多数新建的专业机房，其空调系统均是以环境制冷的方式向设备间接提供冷量，这样一方面冷量功效会大打折扣，另一方面也会因机房负载、空调送风的分布不均而造成冷量浪费或局部过热现象。因此，要使空调系统节能，必须要充分利用好空调系统所提供的每一分冷量资源，要针对机房负载分布的实际情况向设备提供直接的恰到好处的冷量。
2.利用环境制冷
行业的相关标准要求数据中心机房设备的运行环境温度控制在23℃左右，最高不超过28℃。而中国大部分地区每年至少有2个季度中的个别月份平均气温能够达到10℃以下，也就是在这个环境温度下,机房可以结合环境向设备提供冷量,减少空调系统的运转而进行节能。这是一个既经济又环保的节能手段。
二、实施方案
根据上述的节能理论，华数紫荆二号数据中心机房空调系统采用集中制冷、分散送风方式，向机房内设备提供均匀的恒温恒湿的冷量，打造全新的节能型机房，实现多方面的功能特点：均匀制冷，解决局部温度过高问题；按需制冷，根据负载情况按需向负载输送冷量；高容量、高密度机柜，单机柜实现7kw功耗、实际使用32U的设备容量。
1.制冷系统
机房全年供冷，采用风冷单冷空调机组，向机房提供恒温恒湿的循环水，将冷量通过水管输送到机柜底下的专用末端，如图1所示。
机房的气流组织形式为机架下送风，通过机柜中的送风通道，冷风送至服务器的进风前端，热风由服务器的后端排出，并由于受到压力的影响，经透风地板被机柜下的专用末端所吸收。专用末端吸收热风后，通过内部的冷热置换，再将热风转换成冷风向机柜设备送风，形成一个冷、热气流的循环系统。
机柜前门采用全封闭状态，与设备正面留有15cm的宽度，用于冷风输送。冷风道顶端密闭，将专用末端输送的冷风形成回压，直接押送入设备正面。同时，由于设备一般是内置风扇，采用正面入风、后面出风的模式，正面形成的压力风道很容易被设备吸收。
机柜后门采用高达85%通风率的背门，快速疏散由设备出来的热风，热风再经通风地板被末端吸收进行置换。
2.节能实施
上述制冷系统有效地利用了空调系统所产生的冷量，也为能充分可行地利用环境制冷提供了解决办法，同时也为向每单元机柜的冷量控制提供了可靠的实施手段，为机房节能的实现提出了切实可行的实施方案。
3.提高冷量利用率
（1）冷量控制:由于制冷系统采用集中制冷、分散送风的方式，所以首先运营商可以针对每个机柜的负载情况调整专用末端的工作状态，以控制冷量的利用率，关闭专用末端或共享临近机柜冷风；其次，通过调整水流量以实现不同负载的冷量均衡分配。
（2）直接制冷:机柜与制冷系统的特定设计，使制冷系统所输送的冷量直接进入设备，而不被其他媒介稀释，提高冷量的制冷效果。
4.利用环境制冷
（1）低温制冷:在春冬季节,华数紫荆二号机房所在地(杭州)基本有2～3个月平均气温在10℃以下,设置风冷式单冷空调机组的出水温度时,在只开风扇,关闭压缩机的情况下,即可实现对机房制冷。
（2）联合制冷:除了春冬较冷的季节外，其余在10～18℃温度下的季节，通过协调环境、风扇、空调出水温度以及多台空调机组的冗余使用，使之达到一个平衡值，尽量减少压缩机工作，而同时又能使其所提供的冷量满足机房设备要求。
总之，华数紫荆二号机房通过设计、建设并实施针对空调系统的节能方案后，一方面解决了客户高密度、高容量设备散热的需求，另一方面也降低了自身机房的运营成本。2008年12月份和2009年1、2月份的实施运行效果和运行数据表明，相对传统机房，二号机房理论上全年至少可节省30～40%的空调电力成本。
2009年，华数根据这一机房节能模式，在IDC产品的定制方案上,将会实现按电力成本进行策略定制，这对于华数和其它运营商而言也是一个比较科学和合理的产品方案。
