摘要：PUE，是Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。

一、数据中心PUE值的简介

PUE，是Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是数据中心消耗的所有能源与IT负载消耗的能源的比值。

PUE=数据中心总能耗/IT设备能耗，其中数据中心总能耗包括IT设备能耗和制冷、配电等系统的能耗，其值大于1，越接近1表明非IT设备耗能越少，即能效水平越好。该指标有助于量化数据中心直接用于计算的功率与冷却系统、电力损耗、照明和其他支持基础设施消耗的功率的比例。

二、数据中心能耗的构成与占比

PUE的计算公式为数据中心总耗电量与IT设备耗电量的比值。要降低数据中心的PUE值,首先必须对数据中心的能耗构成进行分析。

数据中心能耗主要包括IT设备能耗、供配电系统能耗、制冷系统能耗、照明及其它能耗。

数据中心的用电量非常惊人，往往是普通办公楼用电量的几十倍、上百倍。据统计，目前全球数据中心的电力消耗总量已经占据了全球电力使用量的百分之三，有行业分析师认为，到2025年，全球数据中心使用的电力总量按现在的电力价格来估算的话，将会超过百亿美元。

三、数据中心最耗电的设备

以一个PUE约为2的传统的数据中心总能耗中，IT设备能耗占比最高，约为50%，其次是制冷系统能耗，约占35%，再次是供配电系统能耗，约占10%，其中最主要的是UPS设备的能耗，次之是变压器设备的能耗，最后是照明及其他能耗，约占5%。这里的其他能耗主要包括：安防设备、消防设备、电梯、传感器以及数据中心管理系统的能耗等。不同数据中心即使PUE值相同，能耗占比也不同，上述占比情况仅供参考。

四、影响数据中心PUE的的重要因素

业界公认的影响PUE的三个重要因素为气候条件、IT设备负荷率和数据中心安全等级。

1.气候条件

建设在不同气象区的数据中心,由于室外温度对冷水机组能耗的影响以及可采用的冷却技术(例如自然冷却等)的不同,即使是其他条件相同,其PUE也会不同。数据中心应选址建设在全年平均气温相对较低的地方,可最大程度地使用自然冷却技术降低制冷系统能耗。

2.IT设备负荷率

数据中心PUE值与IT设备负荷率密切相关。IT设备负荷率指的是数据中心的IT设备实际负荷与设计的满载时IT设备负荷的比值。不间断电源UPS的效率在低负载时急剧下降。IT设备负荷率较低时,一方面,UPS设备的效率降低,造成UPS设备能耗增加,从而使得PUE值升高;另一方面,IT设备未满载安装时,制冷能耗并不成比例降低,也造成制冷能耗的增加,使得PUE值升高。

3.数据中心安全等级

国家标准GB 50174-2017《数据中心设计规范》将数据中心按照重要性从高到低划分为A级、B级和C级三个级别。安全等级越高,配置的供配电、制冷设备也越多,相应的能耗也越高,造成PUE值升高。因此,不同安全等级的数据中心的PUE也不能进行简单的比较。

五、数据中心PUE的优化之路

1、大自然的力量

数据中心的制冷系统能耗占比可高达40%，可以采用自然冷却技术，如利用室外低温空气进行自然冷却。例如，微软的海底数据中心、阿里的千岛湖数据中心、腾讯的贵阳数据中心等，取得了显著的节能效果。风、水、空气等自然冷源是大自然的“馈赠”，对于数据中心来说，这些既环保又省钱，又用之不竭的资源可以说是最佳的节能“利器”。

2、液冷技术应用

液冷技术通过使用液体作为热量传输媒介，具有比风冷更高的热传导效率。液冷技术的应用可以有效降低数据中心的PUE值，尤其是在高功率密度的数据中心中表现突出。

3、选址

将数据中心建到冷的地方去！例如现在数据中心聚集地—张北。

4、可再生资源应用

数据中心可以通过使用太阳能、风能等可再生能源来减少对传统能源的依赖。例如，一些数据中心采用太阳能板直接为IT设备供电，或将可再生能源用于驱动制冷系统。

5、设备优化，提高IT设备的能效

优先配置高效能服务器与存储设备，以最小化非IT设备的能源消耗。通过选用能效等级更高的硬件设备，可以在保证性能的同时，降低能耗水平。

6、智能化精细化管理

随着技术的发展，机房运维开始慢慢的从整体延伸到局部。一个机房内部，并不是所有机柜都是满负荷安装IT设备的，不同的机柜需要的冷量是不同的。通过集成智能化、精细化监控与管理系统，通过实时监控和分析数据中心的能耗数据，可以及时发现并解决能效问题。智能化管理系统可以帮助数据中心优化运营，提高能源利用效率。

六、数据中心液冷系统中的软管材质

数据中心液冷系统里，软管扮演着连接冷却液流动路径的关键角色，其材质选择对系统效能和安全至关重要。以下是液冷系统中几种常见的软管材质：

1、聚四氟乙烯（PTFE）

PTFE以其卓越的耐高温、耐腐蚀性和低摩擦系数而着称。在液冷系统中，PTFE软管展现出卓越的抗压和抗拉伸能力，确保冷却液流动无阻。丹凯PTFE软管还以长寿命和在极端温度、压力下的性能稳定性而受到青睐。比如支持定制各种规格的液冷服务器PTFE波纹管。

2、氟橡胶（FKM）

FKM是一种高耐温、耐酸碱和耐油的弹性材料。在液冷系统中，FKM软管能够承受高压和高温，同时具备出色的抗蠕动性能，从而增强系统的稳定性和安全性。

3、硅胶（SIL）

SIL以其耐高温和耐腐蚀性而受到重视。在液冷系统中，硅胶软管展现出高抗压和抗拉伸能力，适合各种高压、高温环境。硅胶软管还因其良好的生物相容性而备受欢迎，对人体安全无害。

4、聚氨酯（PU）

PU是一种弹性好、抗压能力强的高分子材料。在液冷系统中，PU软管的抗蠕动性能使其在高压、高温下保持稳定，同时其低摩擦系数有助于冷却液的顺畅流动。

来源：铁氟龙管小姐姐