對于數(shù)據(jù)中心，制冷系統(tǒng)通常按照其滿負(fù)載，高室外溫度的最惡劣情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)數(shù)據(jù)中心負(fù)載較少且室外涼爽時(shí)，系統(tǒng)必須降低功率以減少向數(shù)據(jù)中心供冷。然而，制冷機(jī)組的各種裝置在這種情況下利用相當(dāng)不充分并且工作效率極低。為了提高在這種情況下的工作效率，制冷裝置經(jīng)過改進(jìn)，配置了變頻調(diào)速驅(qū)動、分級控制或者其他功能。但是，仍然非常耗能。于是，工程師開始利用他們的知識與智慧，想法設(shè)法降低數(shù)據(jù)中心電力消耗，由此節(jié)能冷卻模式應(yīng)運(yùn)而生。今天，我們就對數(shù)據(jù)中心的幾種節(jié)能冷卻模式進(jìn)行一下總結(jié)。

做過數(shù)據(jù)中心的暖通工程師在聽到節(jié)能冷卻模式的時(shí)候，首先想到的應(yīng)該就是“風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻”和“水側(cè)節(jié)能冷卻”，這兩個(gè)術(shù)語常被用來形容包含節(jié)能制冷模式的制冷系統(tǒng)。本期重點(diǎn)討論風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式。

1、直接風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式

當(dāng)室外空氣條件在設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí)，直接風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式利用風(fēng)機(jī)和百葉從室外經(jīng)過過濾器抽取冷風(fēng)直接送入數(shù)據(jù)中心。百葉和風(fēng)閥可以控制熱風(fēng)排到室外的風(fēng)量以及與數(shù)據(jù)中心送風(fēng)的混合風(fēng)量以保持環(huán)境設(shè)定溫度。在與蒸發(fā)輔助一起使用時(shí)，室外空氣在進(jìn)入數(shù)據(jù)中心前需要先穿過潮濕的網(wǎng)狀介質(zhì)，在一些干燥地區(qū)，蒸發(fā)輔助可以使溫度降低高達(dá)十幾攝氏度，充分延長節(jié)能冷卻模式的可用時(shí)間。

需要注意的是，這種類型的節(jié)能冷卻模式在結(jié)合蒸發(fā)輔助使用時(shí)會增加數(shù)據(jù)中心的濕度，因?yàn)橹苯铀腿霐?shù)據(jù)中心的新風(fēng)會先經(jīng)過蒸發(fā)環(huán)節(jié)。所以蒸發(fā)輔助在干燥氣候環(huán)境下優(yōu)勢最大。如果是較為潮濕的天氣環(huán)境，則應(yīng)結(jié)合投資回報(bào)率評估是否使用蒸發(fā)輔助，因此所額外消耗掉的能源可能會抵消節(jié)能冷卻模式所節(jié)能的能源，得不償失。另外，此種的節(jié)能模式盡管送風(fēng)已經(jīng)經(jīng)過過濾，但是并不能完全消除微粒，比如防止煙霧和化學(xué)氣體，進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。

2、間接風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式

當(dāng)室外空氣條件在設(shè)定值范圍內(nèi)時(shí)，間接風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式利用室外空氣間接為數(shù)據(jù)中心制冷。板換熱交換器、熱輪換熱器和熱管是三種常見的隔離技術(shù)，可隔離室外濕度的影響并防止室外污染物進(jìn)入IT 空間。在這三種技術(shù)中，板換熱交換器在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用最為普遍。

基于空氣熱交換器的間接節(jié)能冷卻方法使用風(fēng)機(jī)將室外冷風(fēng)吹到一組板換或盤管上面，冷卻穿過板換或盤管的數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱空氣，將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的空氣與室外空氣完全隔離。這種類型的節(jié)能冷卻模式也可以與蒸發(fā)輔助結(jié)合使用，向板換或盤管的外表面噴水以便進(jìn)一步降低室外空氣的溫度，從而冷卻數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱回風(fēng)。與直接新風(fēng)節(jié)能冷卻模式不同，蒸發(fā)輔助不會增加IT 空間內(nèi)的濕度，但需要補(bǔ)充少量新風(fēng)。

熱輪換熱器技術(shù)利用風(fēng)扇通過一個(gè)旋轉(zhuǎn)的熱輪，利用室外的冷風(fēng)間接對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱回風(fēng)進(jìn)行冷卻。

熱管技術(shù)通過一套熱管，利用風(fēng)扇將室外冷風(fēng)吹過熱管，對熱管內(nèi)的流體進(jìn)行冷卻，被冷卻的管內(nèi)流體再去冷卻數(shù)據(jù)中心內(nèi)的熱回風(fēng)。

這兩種技術(shù)均可保持?jǐn)?shù)據(jù)中心內(nèi)的濕度條件，并能防止污染物進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。另外，兩種技術(shù)均可使用蒸發(fā)輔助，以進(jìn)一步冷卻室外空氣并延長節(jié)能冷卻時(shí)間。

直接和間接風(fēng)側(cè)節(jié)能冷卻模式均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在選擇時(shí)應(yīng)對其優(yōu)勢以及相關(guān)成本、風(fēng)險(xiǎn)和地理位置、IT 環(huán)境設(shè)定值等因素進(jìn)行權(quán)衡比較和分析。理想的節(jié)能冷卻模式可充分利用各種外部環(huán)境條件來最大化節(jié)能冷卻模式的運(yùn)行小時(shí)數(shù)，并擁有最低的運(yùn)行和投資成本，同時(shí)伴隨最小的數(shù)據(jù)中心可用性風(fēng)險(xiǎn)。

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