数据中心制冷基本原则及节能方案

　　【冷水机】每个数据中心都有自己的特点，因而也没有什么可以完全套用于任何一个数据中心的技术方案。
　　每个数据中心都有自己的特点，因而也没有什么可以完全套用于任何一个数据中心的技术方案。本文主要讨论在数据中心制冷节能方面的一些基本原则和技术问题。在此基础上，每个不同的数据中心可以做出自己的节能方案。

但是这个假设有以下不确定性:

1.在机舱空调节不使用变风量风机的情况下，空调节的制冷效率决定了干空调节的英尺数。由于每个机柜的热密度大大增加，根据相识定律(*注2)，匹配的制冷系统效率无法显著提高。

2.匹配制冷系统是传统数据中心热交换过程中的额外步骤。这一步是在数据中心冷却水循环和水冷机组冷却水循环之间增加的，因此提高送风温度并不能提高水冷机组的冷却效率，增加自然冷却时间。

3.根据Darcy Weisbach的理论，水管的长度和体积会降低水管中的压力，因此这些管道会极大地影响数据中心空调节器的制冷效率，减少自然冷却时间。

4.当冷送风和热回风完全隔离时，匹配的制冷系统可以为冷水省煤器内的干机房空空调提供相同的自然冷却时间。然而，在空中，气体节能器或热交换转轮节能器不能具有相同的自然冷却时间。这两种节能装置目前在世界上应用广泛。

可持续数据中心节能改进项目应考虑以下几点:

1.一级数据中心可采用精确匹配的制冷系统，但必须使用可调风扇，以满足服务器的热密度。但是，在2级数据中心应该避免。例如，在数据中心，一些机柜的热负荷为60%，一些为80%，其他为30%。此时匹配的制冷系统风量为(. 603、. 803、. 303)，这些风机的平均效率只有25%左右。

2.在考虑不停机的并发和维护冗余时，需要同时考虑空调机的制冷效率和冗余条件。例如，在热负荷为120吨的数据中心，我们在N+Z的冗余标准下配备了6套30吨空调节器..相比之下，当我们只开启4 空台空调时，每台空台空调在6台空调全开时，仅使用67%的送风量或30%的能量利用率。与仅开启4台空时的100%利用率相比，全部开启6台空时，全部空每台调节送风效率45%或仅30%。按照相识定律，我们大大浪费了精力。

3.精密匹配的制冷系统将制冷系统与机柜紧密相连，因此我们不得不考虑其冗余性和可维护性。在紧急情况下，我们必须安装独立的备用匹配制冷系统或独立的机舱空调节系统。

4.使用封闭冷通道制冷时，为了实现冗余，必须将机房空加入UPS。这就是为什么我们需要考虑UPS的可操作性和效率。

精确匹配制冷与隔离冷风供/热回风具有相同的节能效果，通过提高热回风温度，可以减少冷风的浪费，提高空调速器的制冷效率。使用变频空和可调风量风机时，可以利用熟人原理来节能。

此外，我们需要尽可能使用自然冷却，以实现最大限度的节能。采用冷水省煤器时，精确匹配制冷和隔离式冷风供/热回风是实现巨大节能效果的两种方式。但在使用空燃气节能器或换热转轮时，隔离冷送风/热回风的方式优势更大。

综上所述，节能取决于温差、管道设计、冷却器和蒸发器设计、流量3等因素，所以最后一定要综合考察可持续发展的需求，综合考察每一个要素。

1.按排列位置分类

根据排列位置的不同，空的调节端子可分为房间级、柱间级和机架级。

1.1房间水平空调节终端。

机房级空调节终端主要是机房专用空调节终端。设置形式是在机房一侧或两侧设置专用空调节区，其中设置机房专用空调节终端。空末端送风方式可分为向下送风和向上送风两种。机房专用空送风方式是通过静压箱自下而上输送冷空气，这是目前最常用的空送风方式。专用空室级机房末端的持续耗能运行部件为风机。为了节能，主流厂家为落后的电控换向电机配备内置控制器的风扇，即EC风扇。

1.2柱间标高空调整结束。

根据布置位置的不同，柱间标高空调整端子可分为柱间标高空调整端子和架空标高空调整端子两种类型。

行间空调整的末端位于机架的行之间。前侧将空气水平吹向机架，穿过机架的前门并冷却设备，然后穿过机架的后门并返回空调节的后部。

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与房间级空航站楼相比，列车间级空航站楼的输气距离更短，所需气压更小。同时配置了EC风扇，可以显著降低风扇的功耗。一般需要同时采取关闭冷通道(或热通道)的措施，以优化气流分布，减少空气混合造成的损失。

1.3机架水平空调节端子。

阶段空调整结束更靠近机架热源，与IT机架紧密结合。机架的水平空调节端安装在机架的前门或后面板，形成前门空调节端和后面板空调节端。为了保证空调节结束时气流分布的均匀性，一般需要在制冷的前门或后面板上放置多个DC风扇，每个风扇的风量较小。

2.按制冷剂分类

根据制冷剂的不同，空调节终端可分为冷水型和热管型。

1)冷水型空可调端。

冷水型空在调节结束时将冷水引入机房，即调节结束时换热盘管中的制冷剂为冷水。冷水型空用于调节终端。随着冷水进入机舱，应加强防水、检测、报警和排水等措施。

2)热管式空可调端。

热管式空调节端换热盘管中的制冷剂为氟利昂(或其他相变工质)，冷水通过换热器传递给相应的制冷剂。同时，换热器也作为制冷剂的冷凝端，而换热盘管则是其蒸发端，依靠制冷剂的相变实现传热。

热管式空的特点是空调节结束时冷水不进入换热盘管。根据制冷剂是否需要动力，可分为无动力热管式和动力热管式。热管式空的冷凝端和蒸发端有一定的高度差。如果这个高度差引起的密度差可以作为制冷剂相变循环的动力，那么热管式空就是无动力热管式空；如果不能，如果需要增加输配装置的氟泵，热管式空调节端为动力热管式空调节端。本文介绍了无动力热管式空调谐终端在工程中的应用。

3)空调整末端分类。

根据排列位置和制冷剂类型组合空调节端子后，得到表1中的几种空调节端子形式。