每(mei)個數(shu)據中(zhong)心(xin)(xin)都有自(zi)己的(de)特(te)點，因而也沒有什么可以完全套用于任(ren)何(he)一(yi)個數(shu)據中(zhong)心(xin)(xin)的(de)技術(shu)方(fang)案。本(ben)篇文檔主(zhu)要(yao)討論在數(shu)據中(zhong)心(xin)(xin)制冷節(jie)能方(fang)面的(de)一(yi)些(xie)基本(ben)原則和技術(shu)問題。在此基礎上，每(mei)個不(bu)同的(de)數(shu)據中(zhong)心(xin)(xin)可以做出(chu)自(zi)己的(de)節(jie)能方(fang)案。

　　但是這(zhe)種假(jia)設(she)有下面的不確定因素：

　　1、機房空調(diao)沒有使用可變量(VAV)風扇(shan)的(de)情況下(xia)，空調(diao)的(de)制冷效(xiao)率決定(ding)干空調(diao)機的(de)數尺。隨著每機柜的(de)熱密度大大提高(gao)(gao)，按照相識(shi)定(ding)律(*注2)得出，匹配式制冷系(xi)統的(de)效(xiao)率并不能顯著提高(gao)(gao)。

　　2、匹配式制(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)是傳統(tong)數(shu)據中心熱交換過程(cheng)中額外的一個(ge)步(bu)驟。這個(ge)步(bu)驟加在數(shu)據中心冷(leng)(leng)卻(que)水循環和水冷(leng)(leng)機(ji)組冷(leng)(leng)卻(que)水循環之(zhi)間的，因此提高送風溫(wen)度并不(bu)能提高水冷(leng)(leng)機(ji)組的制(zhi)冷(leng)(leng)效(xiao)率(lv)和增(zeng)加自然冷(leng)(leng)卻(que)的時間。

　　3、根據達(da)西(xi)·魏斯巴赫理論，水管的(de)長度和容積會(hui)降(jiang)低水管內的(de)壓力，所以這些管道會(hui)大(da)大(da)影響數據中(zhong)心(xin)內的(de)空調機的(de)制(zhi)冷(leng)效率和減(jian)少自(zi)然冷(leng)卻(que)的(de)時間。

　　4、當把(ba)冷(leng)(leng)送風(feng)和熱回風(feng)徹底隔(ge)離之后，匹配式制(zhi)冷(leng)(leng)系統(tong)能夠提供相當干機房空調機在冷(leng)(leng)水(shui)節(jie)能器相同的自然冷(leng)(leng)卻(que)的時間。但是在空氣節(jie)能器或熱交換轉(zhuan)輪節(jie)能器是不能有著相同的自然冷(leng)(leng)卻(que)時間。而這(zhe)兩種節(jie)能器都是目(mu)前(qian)世界上廣泛被(bei)使(shi)用的節(jie)能器。

　　可持續的數據(ju)中心節能改進項目應從如下幾(ji)點考(kao)量：

　　1、在等(deng)級1的(de)(de)數據中心中可(ke)以使(shi)用(yong)精(jing)確匹(pi)配式(shi)制(zhi)冷系統，但必須(xu)使(shi)用(yong)可(ke)調(diao)節(jie)風旦風扇(shan)來滿足服務(wu)器的(de)(de)熱密度。但在等(deng)級2的(de)(de)數據中心應避(bi)免使(shi)用(yong)。比如在數據中心內，有(you)(you)些機柜的(de)(de)熱負載為60%，有(you)(you)些為80%，而另外的(de)(de)為30%。這時，匹(pi)配式(shi)制(zhi)冷系統的(de)(de)風量為(.603,.803and.303)，綜合(he)下來這些風扇(shan)的(de)(de)平均的(de)(de)效率只(zhi)有(you)(you)25%左(zuo)右。

　　2、在考(kao)慮(lv)并發性的(de)冗(rong)余(yu)和無停機(ji)(ji)維(wei)修性時，我(wo)(wo)們(men)需(xu)同(tong)時考(kao)慮(lv)空調(diao)(diao)(diao)機(ji)(ji)的(de)制(zhi)冷效率(lv)和冗(rong)余(yu)條(tiao)件。比如在熱負(fu)載為120噸的(de)數據中心(xin)內，N十Z的(de)冗(rong)余(yu)標準下我(wo)(wo)們(men)配備6臺(tai)30噸的(de)空調(diao)(diao)(diao)機(ji)(ji)。相(xiang)比之下，當我(wo)(wo)們(men)只(zhi)(zhi)開其中4臺(tai)空調(diao)(diao)(diao)機(ji)(ji)時，6臺(tai)全(quan)開時的(de)每臺(tai)空調(diao)(diao)(diao)機(ji)(ji)只(zhi)(zhi)使用(yong)了(le)67%的(de)送風或(huo)30%的(de)能(neng)源使用(yong)率(lv)。比起只(zhi)(zhi)開4臺(tai)空調(diao)(diao)(diao)時的(de)100%的(de)使用(yong)率(lv)，全(quan)部6臺(tai)空調(diao)(diao)(diao)全(quan)開時全(quan)部空調(diao)(diao)(diao)45%的(de)送風效率(lv)或(huo)每臺(tai)只(zhi)(zhi)用(yong)了(le)30%的(de)送風效率(lv)。按照相(xiang)識定(ding)律，我(wo)(wo)們(men)大大浪費了(le)能(neng)源。

　　3、精確匹(pi)配式制(zhi)(zhi)冷(leng)系統(tong)將制(zhi)(zhi)冷(leng)系統(tong)和(he)機柜緊密相連，我們(men)不(bu)得不(bu)考慮(lv)它的冗余(yu)性能(neng)和(he)維護性。我們(men)必須安(an)裝一套獨立(li)的備(bei)用匹(pi)配式制(zhi)(zhi)冷(leng)系統(tong)或安(an)裝獨立(li)的機房空調系統(tong)以備(bei)不(bu)時之需(xu)。

　　4、當(dang)使用密閉冷通道(dao)等手段來制冷時，為了達到冗余的桔(jie)求，我們必須將機房空調機加在UPS上。這是我們需考慮UPS的可操作(zuo)性和效(xiao)率。

　　精(jing)確(que)匹配(pei)式(shi)制(zhi)冷(leng)(leng)和隔(ge)離冷(leng)(leng)送(song)風(feng)/熱(re)回風(feng)一(yi)樣有(you)著(zhu)節(jie)能(neng)的(de)(de)(de)(de)效果，可(ke)以(yi)減少冷(leng)(leng)風(feng)浪費現象(xiang)并(bing)通過加大(da)熱(re)回風(feng)的(de)(de)(de)(de)溫度來(lai)提高(gao)空(kong)調機(ji)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)冷(leng)(leng)效率。在使(shi)用變頻空(kong)調和可(ke)調節(jie)風(feng)量風(feng)扇時，我(wo)(wo)們可(ke)以(yi)利(li)用相識原理來(lai)節(jie)省(sheng)能(neng)源的(de)(de)(de)(de)使(shi)用。此外，我(wo)(wo)們需(xu)盡可(ke)能(neng)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用自然冷(leng)(leng)卻(que)(que)來(lai)獲得******的(de)(de)(de)(de)能(neng)源節(jie)省(sheng)。精(jing)確(que)匹配(pei)式(shi)制(zhi)冷(leng)(leng)和隔(ge)離冷(leng)(leng)送(song)風(feng)/熱(re)回風(feng)這兩種方式(shi)都在使(shi)用冷(leng)(leng)水節(jie)能(neng)器(qi)(qi)時，獲得巨大(da)的(de)(de)(de)(de)節(jie)能(neng)效應。但是在使(shi)用空(kong)氣節(jie)能(neng)器(qi)(qi)或熱(re)交換轉輪時，隔(ge)離冷(leng)(leng)送(song)風(feng)/熱(re)回風(feng)的(de)(de)(de)(de)方式(shi)則有(you)著(zhu)更(geng)大(da)的(de)(de)(de)(de)優勢。綜上所述，節(jie)能(neng)與否(fou)取決(jue)于(yu)溫差(cha)，管道(dao)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)，冷(leng)(leng)卻(que)(que)器(qi)(qi)和蒸發器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)和流(liu)三(san)等等因素(su)決(jue)定，所以(yi)最終我(wo)(wo)們必須全面的(de)(de)(de)(de)考三(san)一(yi)個有(you)持續發展性(xing)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求并(bing)且(qie)綜合考呈每一(yi)個元素(su)。

　　1、按布置位置分(fen)類

　　根據(ju)布置位置的不同，可(ke)將空調末端分為(wei)房間級、列間級和(he)機架級。

　　1.1 房(fang)間級空調(diao)末端

　　房(fang)間級空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端主要為機(ji)房(fang)專(zhuan)用空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端，設置(zhi)形式(shi)為在機(ji)房(fang)的(de)一側(ce)或(huo)兩側(ce)設置(zhi)專(zhuan)門的(de)空(kong)(kong)(kong)調(diao)區域(yu)，其(qi)內布置(zhi)機(ji)房(fang)專(zhuan)用空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端。空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端送風(feng)(feng)(feng)方(fang)式(shi)可(ke)分(fen)為下(xia)送風(feng)(feng)(feng)和上送風(feng)(feng)(feng)2種。而機(ji)房(fang)專(zhuan)用空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端下(xia)送風(feng)(feng)(feng)方(fang)式(shi)是通(tong)過靜壓箱自下(xia)而上輸(shu)送冷(leng)風(feng)(feng)(feng)，是目(mu)前最常用的(de)一種空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端方(fang)式(shi)。房(fang)間級機(ji)房(fang)專(zhuan)用空(kong)(kong)(kong)調(diao)末(mo)端的(de)連(lian)續耗(hao)能運轉部件(jian)為風(feng)(feng)(feng)機(ji)，出于節能考慮，主流廠家均配(pei)置(zhi)具有(you)內置(zhi)控制器后傾(qing)式(shi)電子控制換向電動機(ji)的(de)風(feng)(feng)(feng)機(ji)，即EC風(feng)(feng)(feng)機(ji)。

　　1.2 列間級(ji)空(kong)調末端(duan)

　　列間(jian)級空(kong)調(diao)末(mo)(mo)端根據布置位(wei)置的不(bu)同，又可分為列間(jian)空(kong)調(diao)末(mo)(mo)端和(he)頂置空(kong)調(diao)末(mo)(mo)端2種。

　　列(lie)間空調末(mo)端布置在機架的列(lie)間，前側(ce)出風(feng)，水平吹向機架，經過機架前門(men)并對設備供冷后，經機架后門(men)再回風(feng)至空調后部。

　　頂置空(kong)調末端的換(huan)熱(re)盤管敷(fu)設(she)于(yu)機(ji)架(jia)(jia)上方，機(ji)架(jia)(jia)熱(re)空(kong)氣(qi)經機(ji)架(jia)(jia)后(hou)部流出后(hou)，經頂置空(kong)調盤管冷卻，冷空(kong)氣(qi)回(hui)到機(ji)架(jia)(jia)進(jin)風處(chu)。

　　較房間級空調末端來說(shuo)，列間級空調末端的氣體輸(shu)送距離短、所需(xu)風(feng)壓(ya)小(xiao)，同(tong)時配(pei)置EC風(feng)機，可(ke)顯著降低(di)風(feng)機功耗。一般需(xu)同(tong)時采用封閉冷通(tong)(tong)道(dao)（或(huo)熱通(tong)(tong)道(dao)）措(cuo)施(shi)，優化(hua)氣流組織，減少混風(feng)時造(zao)成的損(sun)失(shi)。

　　1.3 機(ji)架(jia)級(ji)空調末端

　　機(ji)架級空調(diao)末(mo)端更貼近機(ji)架熱源，并與IT機(ji)架緊密結合。機(ji)架級空調(diao)末(mo)端安裝在機(ji)架前門(men)或背(bei)板(ban)，形成(cheng)前門(men)空調(diao)末(mo)端及(ji)背(bei)板(ban)空調(diao)末(mo)端。為保(bao)證空調(diao)末(mo)端氣流組(zu)織的均(jun)勻性，制冷前門(men)或背(bei)板(ban)上一般需(xu)敷設多個(ge)直流風(feng)機(ji)，每個(ge)風(feng)機(ji)風(feng)量較小(xiao)。

　　2、按冷媒分類

　　根據冷(leng)媒的不同(tong)，可將空調末端(duan)分(fen)為冷(leng)水型(xing)和熱管(guan)型(xing)。

　　1）冷(leng)水型空調末(mo)端

　　冷水(shui)(shui)型(xing)空(kong)(kong)調末端將冷水(shui)(shui)引入(ru)機房(fang)，即空(kong)(kong)調末端換(huan)熱盤管(guan)中(zhong)的制冷劑為冷水(shui)(shui)。采用(yong)冷水(shui)(shui)型(xing)空(kong)(kong)調末端，因冷水(shui)(shui)進入(ru)機房(fang)內部，需(xu)加(jia)強(qiang)防水(shui)(shui)、檢(jian)測(ce)、報警、排水(shui)(shui)等措施。

　　2）熱管型空調末(mo)端(duan)

　　熱(re)(re)管型(xing)空調(diao)末端換(huan)(huan)熱(re)(re)盤管中(zhong)的制(zhi)冷(leng)(leng)劑為氟(fu)利昂(ang)（或(huo)其他相(xiang)變工質），通過換(huan)(huan)熱(re)(re)器將冷(leng)(leng)水冷(leng)(leng)量(liang)換(huan)(huan)熱(re)(re)給相(xiang)應制(zhi)冷(leng)(leng)劑，同時該換(huan)(huan)熱(re)(re)器也作為制(zhi)冷(leng)(leng)劑的冷(leng)(leng)凝端，而換(huan)(huan)熱(re)(re)盤管即為其蒸發(fa)端，依靠制(zhi)冷(leng)(leng)劑相(xiang)變來實現傳(chuan)熱(re)(re)。

　　熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)的特(te)點是冷(leng)水不(bu)進入空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)換(huan)熱(re)(re)盤管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)，按(an)制(zhi)冷(leng)劑是否需(xu)(xu)要動(dong)(dong)力(li)來(lai)區分(fen)，可分(fen)為無(wu)動(dong)(dong)力(li)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)和有動(dong)(dong)力(li)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)。熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)的冷(leng)凝端(duan)(duan)和蒸(zheng)發端(duan)(duan)有一定高差，該(gai)高差引起的密度差若(ruo)可以作為制(zhi)冷(leng)劑相變循環的動(dong)(dong)力(li)，則該(gai)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)為無(wu)動(dong)(dong)力(li)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)；若(ruo)不(bu)能，需(xu)(xu)增加輸(shu)配裝置氟(fu)泵，則該(gai)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)為有動(dong)(dong)力(li)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)。本文工(gong)程(cheng)應用(yong)中提到的為無(wu)動(dong)(dong)力(li)熱(re)(re)管(guan)(guan)(guan)(guan)(guan)型(xing)空(kong)(kong)調(diao)(diao)(diao)末端(duan)(duan)。

　　3）空(kong)調末端(duan)分類

　　將空(kong)調(diao)末端(duan)(duan)按(an)照布置位置、冷(leng)媒(mei)類型(xing)組合后，便得(de)到了(le)表1的幾種空(kong)調(diao)末端(duan)(duan)形(xing)式。

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