数据中心空调系统节能分析

数据中心空调系统除了常年运行这一主要因素以外，空调系统的各环节都存在着一些问题，主要有以下几个方面：

1、设备集成化程度高

数据中心机房的设备数量不断增加，使得数据机房热负荷大，湿负荷小，单位体积发热量越来越大。

2、冷源利用不合理

数据中心冷却系统的能耗占总能耗约37%，加之全天运行，制冷设备降温排热的情况决定了数据中心尽可能利用自然冷却技术的必要性。

3、系统存在局部过热现象

数据中心IT设备数量的急剧增加及集成化程度的提高，高散热量的数据中心局部发热问题愈发严重，变化明显的温度梯度，使得系统冷却问题越来越复杂。

空气侧自然冷却：

空气侧自然冷却可以分为直接式和间接式。

直接式是指直接将室外冷空气引入数据中心；直接式空气侧自然冷却的使用取决于当地气候条件。

间接式是指通过空气-空气换热器利用室外冷空气对数据中心进行冷却。

系统在原有的直膨式空调上增加一个可以旋转的转轮，利用转轮内填料的储能功能，让转轮在两个封闭的风道内缓慢旋转，被室外空气冷却的填料冷却室内空气。

水侧自然冷却：

水侧自然冷却一般是在原有机房冷水机组的基础上进行改造，增加水侧自然冷却器而成，具体有以下几种实施方式：

1）直接水冷式：此类系统直接将室外冷水引入数据中心。

2）空冷式：空冷式水侧自然冷却是指采用空气冷却器冷却循环水，辅助空调系统降温。

3）冷却塔式：此类系统利用冷却塔提供冷却水。含有两个水循环:冷却水(外侧)循环和冷冻水(内侧)循环。

传统的水冷机房空调系统可以通过增加水侧自然冷却器旁通冷水机组构建此类系统。

直接式自然冷却的应用要以室内污染物和湿度的合理控制为前提。在空气洁净的地区效果比较理想。

水侧自然冷却是大中型数据中心最为普遍的自然冷却形式，并且方便在原有的普通冷水机组的基础上改造。虽然其节能效果不如空气侧自然冷却，但不会影响室内环境，是数据中心节能的有效手段。

4、气流组织的优化

目前气流组织是数据中心冷却的首要问题，如果规划不好，就会导致机房过热和空调的低效。引起的气流组织不合理，导致局部热点。 

目前的送风方式有上送下回、侧送侧回、上送上回及下送上回等多种方式，但是下送风方式比上送风更有利于机房的气流组织和提高送风效率。

目前冷热通道分离成为一个热门做法，被普遍应用，各机柜以面对面和背靠背成排方式进行布置，冷风道配置开口地板，热风通道没有开口地板，冷空气从开口地板进入两排柜子中间，形成冷通道，冷风经过服务器，进入热风通道，冷热通道之间达到一定程度的隔离。但是在机柜的顶部和整列机柜的头尾处，送风和回风的混合还是存在的。

冷通道封闭：

各机柜以面对面成排方式布置，在冷通道上机柜的顶部和整列机柜的两端进行封闭，从而实现冷通道的封闭，通过约束机房空调送出的制冷风量，避免冷气流在输送过程发生泄漏和混风。

各机柜以面对面成排方式布置，在热通道上机柜的顶部和整列机柜的两端进行封闭，以管道或者天花板的形式把热风引到空调机组内，这样送风与回风之间也实现了隔离。

本文标题：数据中心空调系统节能分析

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