該系統(tǒng)利用逆卡諾制冷循環(huán)，保持制冷循環(huán)不受到環(huán)境影響。數(shù)據(jù)中心的設(shè)備熱量通過冷水在制冷機(jī)組不斷循環(huán)來達(dá)到散熱目的。當(dāng)外界環(huán)境溫度達(dá)到設(shè)定要求時(shí)，最簡單的水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)將接替水冷機(jī)組制冷功能。圖2所示為水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)。

圖2典型水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)

以上配置，一個簡單加裝風(fēng)扇的換熱器，常被稱為“干式冷卻器”。并聯(lián)安裝在冷水機(jī)組系統(tǒng)。當(dāng)環(huán)境溫度降到只用環(huán)境制冷就可以用冷水帶走所有熱量時(shí).系統(tǒng)由冷水機(jī)組切換到干式冷卻器，以外部環(huán)境直接完成熱量循環(huán)。

節(jié)能型系統(tǒng)以非常簡單實(shí)用的原理來制冷，要么用冷卻機(jī)組，要么用干式冷卻器。最受歡迎沿用至今的是一種被稱為“蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)”。見圖3。

圖3蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)

蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)工作類似于干燥冷卻器，但有更豐富的功能，因?yàn)樗灰资芡饨绛h(huán)境的影響。蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)通過冷卻水塔水循環(huán)和板式熱交換器完成制冷循環(huán)，圖3所示為一個典型的布局。

其他節(jié)能方法更為前沿。一些節(jié)能系統(tǒng)利用地?zé)嶂苯油瓿赡芰拷粨Q。但是，這些節(jié)能系統(tǒng)往往由于產(chǎn)生冷水溫度高于數(shù)據(jù)中心要求而無法長期使用。

3風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)

風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)已在暖通空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用多年。這些節(jié)能系統(tǒng)在如今的數(shù)據(jù)中心迅速獲得青睞。

這些節(jié)能系統(tǒng)通常把外界的冷空氣送到數(shù)據(jù)中心，對發(fā)熱設(shè)備進(jìn)行冷卻并且將熱空氣排放到外界。目前這種最直接的節(jié)能方法在高緯度地區(qū)廣泛使用。圖4為典型風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)。風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)通常為主系統(tǒng)處理熱負(fù)荷?？照{(diào)或使用外部空氣取決于用戶的要求。

4免費(fèi)制冷的要領(lǐng)和優(yōu)勢

4.1水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)

水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)最小化外部環(huán)境和數(shù)據(jù)中心內(nèi)空氣交換。同時(shí)還向數(shù)據(jù)中心的制冷設(shè)備供冷。系統(tǒng)功能直接關(guān)系到數(shù)據(jù)中心制冷設(shè)備和環(huán)境的散熱對冷水的需求。圖5所示一個使用7.2℃和15.5℃冷水的干式冷卻系統(tǒng)的比較圖。同時(shí)提供了美國暖通工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)下，不同水溫的冷水對于節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的影響。

圖5表明：數(shù)據(jù)中心冷水溫度提高的影響使得節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間翻倍?？拷虚g的外界溫度影響很大。水溫從15.5℃到18.3℃。延長了節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。也滿足了在大多數(shù)地方使用節(jié)能系統(tǒng)的可能性。假設(shè)室外干球溫度15.5℃下，冷水為11.7℃;而室外干球溫度18.3℃下。冷水為14.4℃。在這個級別水平，節(jié)能系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)這樣的增長。

圖5 水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)工作時(shí)間

然而，真正節(jié)能效果是減少冷水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間。當(dāng)節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，冷水系統(tǒng)制冷循環(huán)停機(jī)，這時(shí)可以節(jié)約很大的運(yùn)行能耗。在實(shí)踐中，更新冷水系統(tǒng)添加水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)配件，會添加一些額外的成本，另外所處的地理位置對節(jié)能系統(tǒng)也有一定影響。但平均下來，威圖公司發(fā)現(xiàn)大多數(shù)節(jié)能系統(tǒng)的費(fèi)用投資回報(bào)期少于3 年。投資回報(bào)方案可以通過如下計(jì)算來確定：系統(tǒng)將要運(yùn)行的數(shù)年時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能源的節(jié)省和總能源的花費(fèi)。

由于水側(cè)節(jié)能系統(tǒng)非耦合并接冷水制冷設(shè)備。安裝運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)比較小。另外。允許節(jié)能系統(tǒng)轉(zhuǎn)換控制.如果發(fā)生節(jié)能系統(tǒng)故障，冷水機(jī)組提供了一種安全并網(wǎng)模式?；謴?fù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式，系統(tǒng)故障減到最低。

4.2風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)

風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)的開放窗口操作高度則依賴于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商允許的溫濕度差值。那些值是由美國暖通工程師協(xié)會規(guī)定的，并且近期已更新了所允許的溫度差范圍。

在過去，數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器通過低溫的空氣來降溫，或制冷設(shè)備提供的冷風(fēng)來降溫。55℃是個典型的所需溫度設(shè)置點(diǎn)。也要密切控制相對濕度，區(qū)間往往在 40%～50%。美國暖通工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)寬泛了允許范圍，增加了風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)的可操作性。即露點(diǎn)溫度在5.5—15℃，溫度變化在17.8～267cC之間;相對濕度在40%～55%，溫度變化在20～25c{c之間。

關(guān)于數(shù)據(jù)中心使用風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)，通過在美國6個城市使用該系統(tǒng)，說明了美國暖通工程師協(xié)會規(guī)范變化帶來的影響。美國暖通工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)表明，除了鳳凰城地區(qū)外的所有地方都可采用風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)中心風(fēng)側(cè)節(jié)能比水側(cè)節(jié)能效果更大。通過開關(guān)切換的風(fēng)側(cè)節(jié)能系統(tǒng)比水側(cè)要求簡單。外界空氣大量直接進(jìn)入數(shù)據(jù)中心空間，增加了環(huán)境的污染風(fēng)險(xiǎn)，但如果用戶需要，可通過過濾緩解這些風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，應(yīng)對其他環(huán)境變化。如火災(zāi)，化學(xué)品或其他危險(xiǎn)，就需要額外的監(jiān)控。此外.其他因素，如空氣中的鹽分或其他未知，可能難以去除污染物，可能會影響服務(wù)器的可靠性。這些限制需要進(jìn)一步調(diào)查，但現(xiàn)有的研究表明，一些非數(shù)據(jù)中心環(huán)境下的可靠硬件設(shè)備，比以往所認(rèn)為的服務(wù)器更有能力應(yīng)對污染物和其他微粒。

5結(jié)論

數(shù)據(jù)中心的制冷節(jié)能設(shè)備高度依靠地理位置。數(shù)據(jù)中心很多節(jié)能案例成為一個值得的追求。只有對每個節(jié)能方法進(jìn)行可靠的評估和綜合研究，才能準(zhǔn)確判斷方案帶來的風(fēng)險(xiǎn)和收益。

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