如何选择数据中心空调自然冷却方案

从 热 量 来 源 来 看 ， 主 要 是 设 备 发 热 量 和 室 外 传热 量 。 要减 少 室 外 传递 的热 量 可 以从 提 高 数 据 中 心 环 境 设 定 温 度 、 提 高 建 筑 结 构 隔热 能 力 、加 强机 房 密封 性 能 、减 少 太 阳辐 射 热量等 方面进 行 。 在 数 据 中心 热 负 荷 确 定 后 ，要 降 低 空 调 系 统 能 耗 ， 就 需 要 从 空 调 应 用 方 案 和 空 调 制 冷 方 式 人手 。 空调 应 用 方 案 的节 能 措 施 主要
【 关键词 】数据 中心 自然冷 却 空调 Ｐ ＵＥ 节 能
１ 必须 关注数据 中心 空调系统能耗
随 着 技 术 的 发 展 ，人 们 之 间 的 信 息 交 流 也 逐 渐 丰 富 ，社 会 对信 息 的需 求 和交 流 在迅 速 的 增 加 ，社 交 、微 博 、 云 计 算 也 迅 速 成 为
脚
调 的任 何 大 ／和 种 类 的机 房 中使 用 ，应 用面 Ｊ 、 极 广 ，较 好 的 利 用 原 有 风 冷 机 房 空 调 的 设 备 ， 共 用 了 风 机 、 散 热 器 等 部 件 ， 既 可 在 新 建 机 房 中使 用 ，也 可 为 老 机 房 进 行 改 造 ，其 节 能
Ｉ ｒｙ 本 关 Ｏ ｅ 期 注 ｕＥ ｓ
如 何选择数据 中心空调 自然冷却 方案
文 ｌ 艾默 生 网络 能源 有 限公 司 王前 方 张 海 涛 【 摘 要 】与信息技术 同样 日新月异的还有信息数据 ，大量的信息数据要存储 和处理 ，这推动 了数据 中
心 的 建 设 ，而 数 据 中心 的 能 耗 非 常 巨大 ，降 低 数 据 中心 能耗 非 常 重 要 ， 占数 据 中心 能 耗 ３ ％～ ０ 的 ０ ４％
效率 ） 的制 冷 因子 为 ０７ 。 ．４ 数据 中心 能耗分 布 ，
如 图 １所 示 。
风 方 案 、机 柜 采 用冷 热 通 道 布 局 、采 用 高热
密度 设 计 、选 择 变容 量 空 调 设 备 、应 用 智 能 群 控 技 术 、加 强 日常维 护 等 。其 中任 何 一项 都 有值得 深入研 究 的 内容 。
的发展 ，能采用 的节 能措施 也越来 也 多。
２ 数据 中心 空调系统 节能措施
数据 中心 空调 内主 要是大发 热量 的电子设
备 ，有 它本 身 的特殊 要 求 。如 恒 温恒 湿 控 制 、大 风 量小 焓 差 、高显 热 比 、高可 靠 性 、 冗余 备 份 、 有
少 。 近 年 来 数 据 中 心 建 设 规 模 的 扩 大 ，能 耗
空调 制 冷方 式近 年来 逐 渐 受到广 泛 关注 ， 主 要 就 是 采 用 自然 冷 却 方 案 （ ｒｅＣｏ ｌ ｇ ） Ｆｅ ｏｉ 。 ｎ
２６ 智能建筑与城市信息 ２ １ 年 第３ ０２ 期 总第１ ４ ８ 期
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和 化 学 过 滤 等 方面 的 成 本 ，在 很 多 地 区都 会 得
３２ 间接 新 风 自然 冷 却 方 案 ．
为避 免 传 统 的 直 接 新 风 自然 冷 却 的 缺 点 ， 可 以 采 用 间 接 新 风 自 然 冷 却 方 案 。 这 类 方 案 采 用 一 个 空 气 一 空 气 换 热 器 ，使 室 外 低 温 空 气 的 冷 量 通 过 换 热 器 传 递 给 室 内高 温 空 气 ， 室 内 外 空 气 完 全 隔 离 ，避 免 因 外 部 新 风 进 入
的 不 断增 加 ，其 能 耗 也 越 来越 受 关 注 。根 据
能 源 研 究 所 的 统 计 ，２ ０ ０ ９年 中 国 数 据 中 心 能 耗 高 达 ３ ４亿 千 瓦 时 ， 美 国 在 ２ １ ６ ０ ０年 数
全年制冷运行等。图 ２ 详细描述 了数据中心 的热
量 来源 和 影 响空 调 系统 能耗 的多种 因素 。
空调 系统首 当其 冲。降低数据 中心 空调能耗 的多种方法 中 ，自然冷 却 （ ｒБайду номын сангаасｃ ｏｉ Ｆｅ ｏ ｌｇ） 案是 非常有效 ｎ 方 的一种 。 自然冷却有 多种 方案 ， 应该如何选择 ， 需要考 虑的哪些 因素？本 文通 过对 自然冷却方案 的分析 ，
提供 了选择建议和参考 。
数 据 中心 是 信 息 存 储 、交 互 、 处 理 的地 方 ， 是 容 纳 计 算 机 设 备 、 服 务 器 设 备 、 网络 设 备 、 存 储 设 备 的 物 理 空 间 ， 为 了 保 证 大 发 热 量 的
电 子 设 备 的 可 靠 运 行 ，机 房 空 调 系 统 必 不 可
无 论 从 减 少 对 能 源 的 消 耗 ，还 是 降 低 数 据 中心 的 运 行 成 本 获 取 商 业 价 值 的 角 度 ，都 需 要 降 低 数 据 中心 的 能 耗 ，空 调 就 是 重 要 的
一
环 。 而 且 随 着 近 几 年 来 数 据 中心 空 调 方 案
热 门词 汇 ，从 而 也 带 动 了 数 据 中心 的建 设 。
不偿 失 ，所 以需要认真核算 投资 回报率 。 目前
在 国 内 仅 仅 有 几 个 数 据 中心 在 进 行 相 关 的 尝 试 和 试 点 。 如 果 想 进 一 步 提 高 直 接 新 风 冷 却 的 效 率 ，可 以在 新 风 冷 却 的基 础 上 增 加 喷 淋 段 ，采 用 蒸 发 冷 却 的原 理 降 低 空 气 温 度 。
包 括 采 用 高 能 效 空 调 机 组 、选 择 最 优 空 调 送
据 中心 的能 耗 高 达 １ ０ ０ ０亿 千 瓦 时 ，预 计 到
２１ ０ １年 中 国 的 数 据 中 心 总 能 耗 将 超 过 ５ ０ ０ 亿 千 瓦 时 。 据 Ｅ Ｐ报 告 ， 数 据 中心 能 耗 中 的 Ｙ ３ ％ 被 空 调 系 统 消 耗 ，此 时 Ｐ Ｅ （ 源 利 用 ７ Ｕ 能