数据中心冷源系统解决方案-SR-V2
数据中心常见的制冷方式__概述及解释说明
数据中心常见的制冷方式概述及解释说明1. 引言1.1 概述数据中心是现代社会不可或缺的基础设施，用于存储、处理和传输大量的数据。
然而，随着计算机和服务器的不断发展，它们所产生的热量也越来越多，对数据中心进行有效的制冷成为了一项迫切需要解决的问题。
各种制冷方式因此应运而生，以确保数据中心能够正常运行并保持理想的工作温度。
1.2 文章结构本文将首先对常见的数据中心制冷方式进行概述及解释说明。
然后在接下来的章节中详细介绍每种制冷方式的原理、应用以及优缺点，并进行比较与分析。
最后，文章将展望未来发展趋势并给出结论。
1.3 目的本文旨在提供关于数据中心常见制冷方式的全面介绍，并对每种方式进行详细解释说明。
读者可以通过本文了解到不同制冷方式之间的差异和适用场景，帮助其选择合适的方案来满足自己数据中心制冷需求。
同时，本文也为进一步研究和改进数据中心制冷技术提供了一定程度的参考。
2. 常见的制冷方式2.1 空调制冷方法空调制冷是目前使用最广泛的一种数据中心制冷方式。
它采用了压缩循环制冷系统，利用制冷剂进行热量的吸收和释放。
该方法通过将新鲜空气进入数据中心并经过过滤、降温后供应给设备以保持其正常工作温度。
在此过程中，空调系统将热量排出建筑物外部或转移到其他区域。
2.2 液冷制冷方法液冷制冷方法是另一种常见的数据中心制冷技术。
与空调制冷不同，液冷系统通过将液体直接引入数据中心设备或机架内部来实现散热。
这些液体可以是水或者具有良好热传导性能的液态金属（如液态铜）等。
利用此方法，数据中心可以更高效地移除设备产生的热量。
相较于空调制冷方式，液态散热具有更高的换热效率和更少的能量消耗。
2.3 相变材料制冷方法相变材料制冷是一种新兴而有潜力的数据中心制冷技术。
相变材料是一种可以在特定温度范围内完成相变（如固态到液态）的物质。
当相变材料吸收热量时，它会发生相变并储存大量的热能。
而当环境温度下降时，相变材料会释放储存的热量从而保持设备的正常工作温度。
数据中心冷却技术
数据中心冷却[1]：热回收数据中心热回收是对数据中心空调系统的余热进行收集并回收利用，进而达到能源高效利用，提升热经济性。
由于数据中心全年处在运行状态，产生的余热量大且品质稳定，但温度水平较低，使得热利用面临效益低下问题，故数据中心余热回收利用是一个值得探讨的挑战性问题。
目前，数据中心热回收技术主要是通过收集冷凝器产生的余热满足周围建筑的供暖和生活热水需求。
图1数据中心典型的冷却系统数据中心热回收过程可分成三个组成部分。
首先是在数据中心侧，对其进行冷却，收集产生的余热。
接着将数据中心收集到的余热与热回收循环水换热，循环水温度通过热泵提升达到供暖设计温度后进入蓄热水箱进行统一的热管理，最后经水箱调节后进入民用供暖管网。
图2热回收过程示意图以冷板式液冷数据中心的热回收过程为例。
其散热包括两部分——冷板芯片散热及其他电气元器件的风冷散热。
由于液冷可以达到承受较高的水温，因此室外可采用干冷器直接散热，在液冷高温回水返回干冷器前进入串联的液冷散热热回收换热器，与管网回水换热，再送至用户端完成整个热回收过程。
同时冷板式液冷数据中心还有20%-30%左右的热量需通过风冷散热。
风冷散热可采用传统冷冻水精密空调末端制冷，利用全热回收冷水机组在制冷同时进行热回收，并配置闭式冷却塔平衡散热及热回收量。
此外，在闭式冷却塔与冷冻水系统之间可设置自然冷却换热器，供低温季节进行自然冷却。
图3冷板式液冷数据中心热回收示意图在目前的数据中心中使用冷凝热回收，满足周围建筑供暖和生活热水已经有许多成功的案例，例如瑞典的斯德哥尔摩数据中心，其产生的热量可满足2万套现代住宅公寓的供暖；国内腾讯在天津滨海的数据中心，其产生的余热可满足5100多户居民的用热需求。
热回收技术在数据中心中的应用，能够有效解决因数据中心散热导致的热岛效应，同时提高能源利用效率。
相信随着热回收技术的发展，还会有更多不同的余热利用形式在数据中心得以成功应用。
数据中心冷却[2]：冰蓄冷冰蓄冷技术是一种利用夜间用电低谷时段，把冷量以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时段将储存的冷量释放出来，通过“削峰填谷”的运作方式，提高能源利用效率，优化资源配置的制冷技术。
数据中心制冷技术的应用及发展V2 1
数据中心制冷技术的应用及发展摘要：本文简要回顾了数据中心制冷技术的发展历程，列举并分析了数据中心发展各个时期主流的制冷技术，例如：风冷直膨式系统、水冷系统、水侧自然冷却系统及风侧自然冷却系统等。
同时，分析了国内外数据中心制冷技术的应用差别及未来数据中心制冷技术的发展趋势。
关键词：数据中心；制冷；能效；机房；服务器Abstract This paper briefly reviews the development of data center cooling technology, enumerates and analyzes the cooling technologies in data center development period. The enumerated technologies includes direct expansionair-conditioning system, water side cooling system, water side free cooling system and air side free cooling system, etc. At the same time, the paper analyzes the difference of data center cooling technology application between the domestic and overseas as well as the tendency of data center cooling technology in the future. Key words data center; cooling; efficiency; computer room; server1前言随着云计算为核心的第四次信息技术革命的迅猛发展，信息资源已成为与能源和材料并列的人类三大要素之一。
数据中心冷板液冷系统的一次侧系统方案
数据中心冷板液冷系统的一次侧系统方案1基于冷板液冷方案的一次侧系统对于液冷二次侧末端不同的水温需求，液冷一次侧冷源可采用机械制冷系统和自然冷却系统。
机械制冷系统包括风冷冷冻水系统和水冷冷冻水系统，可提供12o C-18o C的中温冷冻水；自然冷却是在室外气象条件允许的情况下，利用室外空气的冷量而不需机械制冷的冷却过程，自然冷却系统可采用开式冷却塔、闭式冷却塔和干冷器等设备实现，可提供30℃以上的冷却水。
液冷一次侧冷源形式需结合二次侧末端水温需求和项目地室外环境情况确定。
1.1机械制冷系统・风冷冷冻水系统风冷冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式，主要由风冷冷水机组、冷冻水泵及配套设施组成，其液态制冷剂在其蒸发器盘管内直接蒸发，实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷，并通过风冷的方式冷却为液态。
风冷冷冻水系统不需要占用专门的机房且无需安装冷却塔及泵房，初期成本投入较低、运行方便，不需要专业人员维护，无冷却水系统，具备节水和降低维护费用等优点。
但风冷冷水机组一般装在室外，运维环境相对较为恶劣，维护性及可靠性均不如水冷冷水机组，并且风冷机组在夏季高温制冷效果较差，运行效率较低。
•水冷冷冻水系统水冷冷冻水系统是冷冻水制备的一种方式，主要由水冷冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及配套设施组成，其液态制冷剂在蒸发器盘管内直接蒸发，实现对盘管外的冷冻水吸热而制冷，并通过水冷的方式冷却为液态。
水冷冷冻水系统具有耗电量较低、全年制冷效果好、可靠性高和使用寿命长的优点。
但其需要专用机房、冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵等设备，初投资较大，并且需要循环水，水资源消耗大，目机组本体和冷却设施需要维护，相较于风冷机组，其维护费用比较高。
1.2自然冷却系统∙开式冷却塔开式冷却塔经过将循环冷却水直接喷淋到冷却塔填料上，同时由风机带动冷却塔内气流流动，通过室外空气与冷却水之间的热质交换蒸发冷却循环水，冷却后的循环水在冷却塔底部出水（见图）。
开式冷却塔中循环冷却水与室外空气存在热质交换。
数据中心冷源群控系统分级标准的研究与应用
研制开发数据中心冷源群控系统分级标准的研究与应用王青，李程贵，张建雪（中国移动通信集团内蒙古有限公司，内蒙古目前数据中心的建设已经达到了国际标准Tier III、Tier IV级，但是数据中心冷源群控系统的设计和建设没有明确的标准规范，系统存在单点故障等隐患问题。
基于数据中心的不同建设分级，提出了能够量化指标体系的冷源群控系统的分级方案，包括精简型、高性能型、全冗余型，并对中国移动（呼和浩特）数据中机房冷源群控系统架构进行高可靠性优化，效果明显，具有一定的实践指导意义和广泛的应用前景。
数据中心；分级标准；冷源群控系统Research and Application of Data Center Cold Source Group Control SystemClassification StandardWANG Qing, LI Chenggui, ZHANG Jianxue(China Mobile Communications Group Inner Mongolia Co., Ltd., HohhotAbstract: At present, the construction of the data center has already reached the International Standard Tier III, Tier IV or domestic standard A grade, but there is no clear standard for the design and construction of the cold source络主要是用于构建现场控制器通网络。
软件平台提供人机操作界面等。
1.2 冷源群控系统问题目前数据中心冷源群控系统普遍存在两方面痛点问题。
1.2.1设计痛点国内大型数据中心大多按照国内标准A级或国际标准Tier Ⅳ或Tier Ⅲ的要求进行设计，但冷源群控系统没有相应的标准，各大数据中心通常是按照传统的楼宇控制系统进行设计。
某大型数据中心配套建筑冰蓄冷系统设计
设计应用某大型数据中心配套建筑冰蓄冷系统设计王桂坤中通服咨询设计研究院有限公司，江苏结合东莞某大型数据中心配套建筑,介绍了电力紧张地区的冰蓄冷系统设计。
集中冷源采用永磁同步变频离心式冰蓄冷双工况机组，运行模式为分量蓄冷模式，即冷水机组作为白天基本负载供冷，不足部分由冰蓄冷进行补充。
如此不仅使电力负荷削峰填谷，而且提高了冷水机组的制冷效率，大大降低了运行费用。
同时设备投资回收期短，为夏季电力紧张地区制冷系统设计提供了一种行之有效的解决方案。
冰蓄冷；分量蓄冷；削峰填谷；投资回收期Design of Ice Storage System for Supporting Buildings of a Large Data CenterWANG Guikun(China Information Consulting & Designing Institute Co., Ltd., NanjingAbstract: Combined with the supporting building of a large data center in Dongguan, the design of ice storage system in power shortage area is introduced. The centralized cold source adopts the permanent magnet synchronous frequency conversion centrifugal ice storage double working condition unit, and the operation mode is the component离心式冰蓄冷双工况机组、制冰装置、水源热泵机组、水泵、板式换热器以及软化水处理装置等均设置在研发办公楼地下室内。
室外管网采用双管制，根据空调蓄冷运行策略，冰蓄冷空调可选择全量冰蓄冷和分量冰蓄冷两种方案。
详解数据中心冷却方式及其工作原理
新型高效散热技术发展趋势
液体冷却技术
随着服务器功率密度的提高，传 统的风冷方式已无法满足高热流 密度芯片的散热需求，液体冷却 技术如浸没式冷却和冷板式冷却
等逐渐受到关注。
热管技术
热管利用工质的相变原理进行热 量传递，具有高效、可靠、无需 外部动力等优点，适用于高热流 密度和小型化数据中心的散热。
热电制冷技术
液体冷却优缺点分析
01
系统复杂性
液体冷却系统相比空气冷却系统更为复杂，需要更多的设备和管道来支
持冷却液的循环流动。
02
维护成本较高
液体冷却系统的维护成本相对较高，需要定期检查和更换冷却液，清洗
管道和设备等。
03
潜在泄漏风险
虽然现代液体冷却系统采用了高密封性的设计和高质量的材料，但仍存
在潜在的泄漏风险。一旦发生泄漏，可能会对数据中心设备造成损坏或
01
03
通过综合运用高效散热技术、智能化监控和运维管理 以及绿色环保理念，可以构建高效、可靠、绿色的数
据中心，为数字经济的可持续发展做出贡献。
04
绿色环保理念是数据中心发展的重要趋势，需要关注 可再生能源利用和废热回收技术等环保技术的应用。
THANKS 感谢观看
VS
评估方法
通过实验测试和数值模拟等手段，对双工 质冷却系统的性能进行评估和优化。
双工质冷却优缺点分析
优点
散热效率高，适用于高热流密度场景；节能 环保，符合绿色数据中心发展趋势。
缺点
系统复杂度高，维护成本较高；对工作环境 温度和湿度有一定要求。
05 冷却方式选择与设计考虑因素
数据中心规模与布局
工作流程
高温热源加热蒸发器中的低沸点工质，使其蒸发并吸收热量；蒸发的低沸点工质进入冷凝器，被冷却水或 空气冷却后凝结成液体，释放热量；同时，高沸点工质在冷凝器中吸收低沸点工质释放的热量并蒸发；高 沸点工质蒸汽进入压缩机，被压缩升温后回到蒸发器，完成一个循环。
联想 ThinkServer SR590 V2 服务器产品指南
Lenovo ThinkServer SR590 V2 Server产品指南注：*此指南适用于ThinkServer SR590 V2 如下机型(机型号码7D53CTO1WW在服务器右耳标签,及机箱后侧标签中标注) **文档中涉及retimer 支持的功能将在2022年支持，如需了解详情，请联系联想相关销售人员联想ThinkServer SR590 V2是一款理想的2路2U机架服务器，它强劲性能和经济性的完美结合适用于中小型企业，大企业及各行业对于服务器的关键需求，如产品的高可靠性、易管理和高安全性，以及可扩展性及灵活性。
SR590 V2 基于新的第三代英特尔 Xeon 可扩展处理器系列（代号为"Icelake"）并支持新的英特尔 Optane 持久内存200 系列。
SR590 V2 可以很好的支持各种工作负载，如数据库、虚拟化和云计算、虚拟桌面基础设施（VDI）、基础设施安全、系统管理、企业应用程序、协作/电子邮件、流媒体、Web 等ThinkServer SR590 V2 24盘位图关键产品信息SR590 V2 服务器搭载第三代英特尔 Xeon 可扩展处理器并能充分发会其的优异功能，可支持最高 205W 最多36 核处理器并发挥其完整性能、支持3200 MHz 内存以及对 PCIe Gen 4.0 支持。
同时SR590 V2 是一款支持丰富配置的产品，可最多支持服务器前置及后置共 28个硬盘，以及服务器后部最多8个PCIe 标准插槽及一个OCP 3.0 插槽，用以确保客户可以灵活配置服务器以满足其不同工作负载的需要。
Click here to check for updates主要特性SR590 V2 服务器结合了性能和灵活性及经济型的平衡，是各种规模的企业的绝佳选择。
该服务器提供广泛的硬盘驱动器和插槽配置的不同选择。
它的出色的可靠性、可用性和可维修性和优异的设计可改善客户的业务环境，并有助于节省运营成本。
英维克数据中心间接蒸发冷却解决方案介绍
06
英维克的服务与支持
专业咨询与方案设计
1 2 3
专业团队
英维克拥有专业的咨询团队，能够根据客户的数 据中心环境和需求，提供量身定制的间接蒸发冷 却解决方案。
方案评估
在方案设计之前，英维克会对客户的数据中心进 行全面的评估，了解数据中心的布局、负载、散 热需求等关键因素。
高效设计
基于评估结果，英维克的方案设计团队将为客户 提供高效率、低能耗、低成本的蒸发冷却解决方 案。
为什么选择间接蒸发冷却
高效节能
绿色环保
相比传统空调系统，间接蒸发冷却能 够充分利用室外湿冷空气的自然冷源 ，大幅降低数据中心的冷却能耗。
该技术利用自然冷源，减少了对人工 制冷的需求，从而降低了碳排放和能 源消耗。
稳定可靠
由于不直接与室外空气接触，间接蒸 发冷却可以有效避免室外污染和湿度 波动对数据中心设备的影响，保证数 据中心的稳定运行。
散热解决方案。
英维克还提供专业的售后服务和 技术支持，确保客户在使用过程
中得到及时、专业的支持。
02
数据中心间接蒸发冷却解 决方案概述
什么是间接蒸发冷却
间接蒸发冷却是一种利用自然冷源的数据中心散热技术，通过热交换器将服务器 产生的热量传递给室外湿冷的空气，再通过冷凝器将热量排出室外。
该技术利用了湿空气的焓差，通过热力学原理实现热量的转移，避免了直接接触 空气导致污染和湿度波动的问题。
数据中心改造
对于已经存在的数据中心，英维克的 间接蒸发冷却解决方案也可以进行改 造升级，提高数据中心的冷却效率和 能效，降低运营成本。
云计算与边缘计算
云计算
英维克的间接蒸发冷却解决方案能够满足云计算数据中心的 冷却需求，为服务器提供稳定的运行环境，保障云计算服务 的连续性和稳定性。
数据中心双冷源空调系统能耗分析
数据中心双冷源空调系统能耗分析发布时间：2022-09-09T08:00:28.877Z 来源：《城镇建设》2022年第5卷第4月第8期作者：窦海波杨宜楠晏长波蒋良国王刚[导读] 对数据中心空调系统的节能优化是解决数据中心能耗巨大问题的有效方法之一，窦海波、杨宜楠、晏长波、蒋良国、王刚中国联合网络通信有限公司深圳市分公司广东深圳 518048摘要：对数据中心空调系统的节能优化是解决数据中心能耗巨大问题的有效方法之一，是实现可持续发展和节能减排的重要手段。
本文通过对数据中心双冷源空调系统的能耗分析，从自身风机功耗、不同负荷下的能耗等方面进行分析，提出双冷源空调节能运行策略，为同类型数据中心空调节能运行提供参考。
关键词：数据中心双冷源空调节能1、前言随着万物互联的推进，数据中心的发展也日益壮大，但其巨大的电力消耗也引人关注，空调制冷系统作为保证数据中心稳定运行的重要组成部分，其能耗约占数据中心总能耗的45%，降低制冷能耗是提高数据中心能效的有效方法之一[1]。
因此，需对其空调制冷系统能耗进行合理分析，提出优化的节能运行方法，从而实现降低数据中心PUE的目的。
本文将结合深圳联通某数据中心双冷源空调运营管理经验，从可靠性与节能性的角度出发，分析数据中心双冷源空调系统的运行特点。
2、数据中心空调系统特点为确保制冷系统的高可用性，国内外数据中心机房建设标准规范均对制冷系统在冗余方面提出了严格要求。
根据数据中心的规模以及当地气候环境等因素的不同，数据中心空调制冷系统的选择也存在差异。
根据冷源选择的不同，目前常见的数据中心空调有风冷空调系统、水冷冷水空调系统、双冷源空调系统等。
1.1 风冷冷风型精密空调系统风冷冷风型精密空调系统主要由室内精密空调与室外冷凝器组成，每台空调为一个独立的循环和控制[2]，一般采用制冷剂作为传热介质，主要依靠室外风冷冷凝器与外界进行换热。
其主要特点是技术成熟，安装和维护方便，每个机房为“N+X”的冗余备机方式，不会因单台故障而使得机房高温的事故发生。
数据中心制冷方案
数据中心制冷方案数据中心是一个集中存储、管理和处理大量数据和信息的设施，而其中最重要的技术之一就是制冷技术。
数据中心中的服务器和IT设备运行时会产生大量的热量，如果不能有效地处理这些热量，将导致设备故障、性能下降甚至停机。
因此，如何在数据中心中实现高效而可靠的制冷成为了一个重要的问题。
目前，数据中心制冷方案主要有以下几种：1.传统的机械制冷系统机械制冷系统是目前最常见的数据中心制冷技术，它通过空调机组来调节室内温度和湿度。
空调机组通过蒸发冷却和压缩循环来实现制冷效果，能够有效地控制室内温度，并且具有稳定的性能。
然而，机械制冷系统的能耗较高，同时还需要大量的机械设备，增加了设备的成本和运维的难度。
2.可循环制冷系统可循环制冷系统是一种新型的制冷技术，其核心是利用冷凝器和蒸发器之间的热管循环来完成热量的转移。
这种制冷系统具有高度的可靠性和稳定性，同时能够提高数据中心的能效。
相比于传统的机械制冷系统，可循环制冷系统的成本更低，运维更方便，并且对环境的影响也更小。
3.直接液冷技术直接液冷技术是一种较为先进的数据中心制冷技术，它通过将冷却剂直接引入服务器设备的散热器中，实现对服务器的散热。
这种技术能够有效地提高散热效果，降低能耗，并且还能够减少数据中心的占地面积。
但是，直接液冷技术的实施成本较高，需要对服务器进行改造，同时对于冷却剂的选择和管理也有一定的要求。
4.自由冷却技术自由冷却技术是一种利用自然空气进行制冷的方法，它通过利用大自然的温度差异来实现制冷效果，并且不需要额外的能源消耗。
自由冷却技术适用于一些地理位置有利的数据中心，如北欧等地。
然而，在一些高温和高湿度的地区，自由冷却技术的效果可能会受到限制。
综上所述，不同的数据中心制冷方案各有优劣，选择适合的制冷方案需要考虑多个因素，如数据中心的规模、地理位置、能耗要求和成本预算等。
在未来，随着科技的进步和能源的需求，数据中心制冷技术将会不断发展和创新，以实现更高效、可靠和可持续的制冷效果。
《2024年超大型数据中心冷源群控系统设计与应用》范文
《超大型数据中心冷源群控系统设计与应用》篇一一、引言随着信息技术和网络应用的迅猛发展，超大型数据中心已经成为存储和传输海量数据的核心设施。
冷源系统作为数据中心的重要组成部分，其群控系统的设计与应用直接关系到数据中心的能效、安全与稳定运行。
本文将探讨超大型数据中心冷源群控系统的设计原理、关键技术及其在实际应用中的效果。
二、超大型数据中心冷源群控系统设计原理1. 系统架构设计超大型数据中心的冷源群控系统通常采用分布式架构，通过中央控制器对多个冷源设备进行集中监控与控制。
系统架构包括传感器网络、数据采集与传输模块、中央控制单元以及执行机构等部分。
2. 传感器网络布置传感器网络是冷源群控系统的基础，通过布置在机房、制冷机组、冷却水系统等关键节点的传感器，实时监测温度、湿度、压力、流量等关键参数，为控制策略的制定提供数据支持。
3. 数据采集与传输数据采集模块负责收集传感器网络传回的数据，并进行初步处理。
传输模块将处理后的数据发送至中央控制单元，实现数据的实时共享和远程监控。
4. 中央控制单元中央控制单元是冷源群控系统的核心，它接收数据采集模块发送的数据，根据预设的算法和控制策略，对执行机构发出控制指令，实现冷源设备的智能调控。
三、关键技术及实现方法1. 智能控制算法采用先进的控制算法，如模糊控制、神经网络控制等，根据实时监测的数据，自动调整制冷机组的运行状态，实现能效优化。
2. 故障诊断与预警通过数据分析与模式识别技术，对冷源系统的运行状态进行实时诊断，及时发现潜在故障并发出预警，确保系统安全稳定运行。
3. 能效管理策略制定能效管理策略，根据数据中心的实际负载情况、外部环境温度等因素，动态调整制冷设备的运行模式，降低能耗。
四、应用实践与效果分析1. 应用实践某超大型数据中心采用冷源群控系统后，实现了对制冷机组的智能调控和能效管理。
通过实时监测和数据分析，系统能够自动调整制冷设备的运行参数，确保机房温度的稳定性和能效的最优化。
数据中心冷水机组方案解读
PART1数据中心大品牌都用SMARDT000亿度2.5万数据中心.0平均PUE数据中心数量多、能效低、能耗高321数据中心全生命期陈本分析电费70%建设费用20%人工5%房租5%某大型数据中心运营10年总成本构成数据中心建设成本与电力成本的平衡•三年电费总和•设计费用•施工费用•设备费用•维护费用运营电费建设费用对于PUE=2.0的大型数据中心而言，假设运营周期为10年，则总成本中70%为电费，占据最大比例。
大约三年的电费便可再建一个数据中心。
➢兼顾考虑建设成本和电力成本➢考虑后期维护成本及成本回收期限制➢选择电价低的区域来降低电力成本➢短期效益、没有长期运营的规划三年电费一个数据中心数据中心10年TCO （全生命周期成本）数据中心政策约束PUEPUE＜1.5☐2013年，工业和信息化部《关于进一步加强通信业节能减排工作的指导意见》：新建PUE＜1.5，改造PUE＜2.0。
☐2016年，《国务院关于印发“十三五”国家信息化规划的通知》：新建PUE＜1.5，云计算数据中心PUE ＜1.4。
PUE＜1.32018年，《上海市推进新一代信息基础设施建设助力提升城市能级和核心竞争力三年行动计划（2018-2020年）》：新建PUE＜1.3，改造PUE＜1.4.PUE＜1.42018年，《北京市新增产业的禁止和限制目录》：所有城区禁止新、扩建数据中心，PUE＜1.4除外。
数据中心标准放开高水温2008版主机房温度23±1℃，冷冻水温度7℃，送风温度13℃2017版冷通道温度17~28℃，冷冻水温度11~22℃，送风温度17~28℃安全可靠地降低PUE 的关键因素1高效设备：高可靠性高节能性低故障维护率2自然冷源利用：自然冷却废热回收3气流组织优化：冷/热通道封闭风量匹配机柜盲板4系统集控：智能算法自动控制智慧运维安全可靠地降低P U E的关键因素数据中心空调系统近年来行业内部分创新冷却方式，成本太高或应用过于片面，我们认为并不是绿色数据中心主流新风自然冷却河、湖水自然冷却芯片级液冷PART2数据中心更新、改造解决方案1水冷磁悬浮冷水机组高效冷源系统高效输配系统高效机房空调系统高效冷却系统水冷磁悬浮冷水机组板式换热器开式冷却塔水冷自然冷却解决方案也可以替换为闭式冷却塔或定制制冷剂循环泵供回水温：15/21℃48.50%26.50%25%主机制冷完全自然冷却混合制冷0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%05101520253035123456789101112武汉市气候特征平均干球温度平均湿球温度平均相对湿度1200RT机房全年制冷方案:单位自然冷却+主机+水泵+冷却塔主机+水泵+冷却塔1台600RT磁悬浮+1台600RT工频螺杆自然冷却*年均运维费用万元227 242节能率% 6.1%/设备投资成本差价万元12/运维降低万元14.8 /投资回收期年0.8 /注，计算全年有3个月室外空调计算干球温度再10℃以下，此时开启自然冷却模式。
数据中心工 程冷却塔的选用
数据中心工程冷却塔的选用摘要介绍了数据中心工程项目冷源系统的需求和冷却塔的选择方法。
强调冷却塔的选择应兼顾夏季极端温度和冬季节能要求，同时应采用必要的措施应对冬季运行维护。
为数据中心从业者选择冷却塔提供了设计依据和思路。
关键词：数据中心；冷却塔；极端温度；冬季运行；自由冷却；一、数据中心项目冷源特点数据中心是为电子信息设备提供运行环境的场所，需要安装数据处理、数据传输和网络通讯等多种IT设备。
数据中心业务中断对不同的行业会造成不同程度的影响，有可能导致重大经济损失，因而数据中心对其基础设施的可靠性要求较高。
数据中心IT设备的正常有效运转，不仅依赖电气、网络等配套设施的稳定运行，也依赖空调系统不间断的可靠运行数据中心对制冷的需求与传统民用建筑不同，具体表现为如下几个方面：（1）数据中心内的IT设备全年运行，持续发热，因此数据中心需要全年制冷，即365天，每天24小时不中断。
（2）数据中心的冷负荷主要来自于IT设备发热，与室外环境和人员活动等因素关联不大。
（3）即使是短时间的制冷中断或制冷量不足，也有可能引起IT业务的故障，因此数据中心项目对制冷系统的可靠性要求更高。
（4）数据中心能耗较大，能源成本对整个项目的运行维护影响重大，需要采取必要的方式、方法尽可能降低能耗。
采用冷冻水作为空调冷源是大中型数据中心最常见的冷源方式。
冷却塔是水冷冷水机组系统的重要组件，在设备选型里不容忽略。
但在实际设计案例中，很多从业者存在一定的误区，即按照传统民用建筑的需求来选择冷却塔，因此在实际运行过程中出现很多问题。
本文将针对数据中心冷却塔的选型做出分析，为数据中心的设计者和建设者提供选型和分析方法。
2、冷却塔的选型要求2.1 应考虑极端温度不同于一般的民用建筑，数据中心要求全年制冷，制冷量不足可能会直接影响计算机设备的运行，引起数据丢失或设备故障，造成重大损失。
因此，数据中心的空调系统应按极端气象条件进行设计，确保空调系统在极端条件下，可靠性不降低，仍然可以提供足够的冷量。
面向数据中心的高效冷冻水系统解决方案(可编辑)
面向数据中心的高效冷冻水系统解决方案艾默生SPC 系列机房专用冷冻水机组面向数据中心的高效冷冻水系统解决方案艾默生系列机房专用冷冻水机组SPC当今冷冻水空调技术已经满足了很多不同需求,应用非常广泛。
从普通住宅到工业领域,从商业领域到技术领域均有大范围的使用。
为了满足技术的日新月异、问题的层出不穷带来的数据机房项目的需求,艾默生推出系列配置灵活、绿色节能的冷冻水主机。
它针对具体问题具体分析,根据不同的项目满足不同的需求,是一款结合机械制冷与的机房空调冷水主free-cooling机。
此产品是精密空调冷冻水EMERSON家族的成员,艾默生系列机房专用冷SPC冻水机组是基于艾默生全球研发与设计平台的高端机组 , 它制冷能力可以覆盖从到。
45KW 2600KW应用范围■数据中心(IDC )■高科技环境及实验室■工业生产厂房■电子、化工、冶金、制药、机械等行业的工艺需求01艾默生系列机房专用冷冻水机组SPC数据中心冷水系统对冷水主机的特殊需求机房级等级设计,可365X24 不间断稳定运行可与系统设备实现群控及能效管理■■365天,24小时常年不间断运行,机组设计寿命长机组可以和室内精密空调末端、水泵、冷却塔实现群控 ,根据系统负荷调整系统设备运行状态 ,系统整体实现适应高温严寒恶劣气候条件,冬季不停机能效管理■不受高温严寒恶劣气候影响,全天候运行可支持在线PUE 数据输出输入及显示多机头设计,系统运行安全性高■机组可以支持输入IT 机房所有相关数据,在线显示PUE ■多机头设计,每一台压缩机为一个制冷回路进行,各系值;也可以显示、输出空调制冷因素,提供PUE 计算的空统可独立运行,系统安全性高,节能性强调因子可根据负荷变化调整水温,系统持续高效运行提供Free-cooling功能,实现冬季运行节能■机组根据机房实际负载调整水温,高供水温差,高节能■机组可具备Free-cooling 功能,冬季运行节能模式,全年效果,高经济效益能耗更低可与室内末端及系统主设联动,一键开机■机组可以和室内精密空调末端及水泵、冷却塔联动,无需逐级开机,可以实现系统设备一键开启功能机组特点机组高效、节能、耐用■机组的压缩机、热力膨胀阀、换热管、控制电脑等关键元器件均选用国际知名品牌厂家的产品,确保机组高效、节能、耐用完备的机组控制功能■采用智能控制器和中文显示屏。
大型数据中心冷源自动监控系统关键点控制策略
• 20•自中央空调的自控系统有了大范围的使用，妥善地将自控技术运用于中央空调系统的控制管理中，可以有效地改善系统运行品质，节省运行能耗，提高管理水平，并减少运行管理劳动强度，取得良好的经济效益和社会效益。
本文以国内某央企大型数据中心单栋数据机房楼为例，单栋数据机房楼建筑面积3.2万m 2，机房一层设东西两个冷冻站，每个冷冻站配套1套制冷站自控系统，安装5台冷水机组、5台冷却水泵、5台冷冻水泵、5套板式换热机组、2套补水系统、4套全程水处理装置、2套自动加药装置、1套软化水装置、5台冷却塔及各类阀门、各类传感器等，每个冷冻站冷水机组、板式换热机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔四用一备，自控系统主要对中央制冷系统包括制冷机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、板换等进行集中监控，同时将自控系统的信息开放给动环管理系统，实现相关信息双向通讯。
1 制冷系统应具有的功能参数检测；启停控制和运行状态显示、故障显示；机组联锁、保护控制；水箱补水控制；工况自动转换；冷水机组蒸发器进出口水温、压力；冷水机组冷凝器进出口水温、压力；换热器一二次侧进出口水温、压力；水泵进出口压力；水过滤器前后压差；冷水机组蒸发器、冷凝器的水流状态；冷水机组、水阀、水泵、冷却塔等设备的工作状态和故障报警；软化水箱的高低液位；室外空气温度、相对湿度；过载报警；水流量测量及冷量记录；运行时间和启动次数记录；制冷系统启停控制程序的设定；冷冻水旁通阀压差控制；冷冻水温度再设定；台数控制；根据供回水总管上的温度、流量等信号，进行计算，采用综合效率优化的冷机运行控制策略；冷冻水泵采用流量控制方式，频率或转速宜根据系统压差变化控制；冷却水的供水温度采取调节措施；补水泵的启停应由蓄冷罐的液位控制；通过与智能变配电管理系统及现场智能仪表联网，逐时记录冷水机组、水泵的电压、电流、电能。
2 水温设置参数冷冻水水温： 供水7℃，回水12℃冷却水最高水温（冷机供冷）： 供水32℃，回水37℃冷却水最低水温（冷机供冷）： 供水13℃，回水18℃冷却水最高水温（自由冷却）： 供水6℃， 回水11℃冷却水最低水温（自由冷却）： 供水4℃， 回水9℃3 系统供冷模式判定（1）系统启动时，监测室外湿球温度，以判定当前工作模式：自然冷却模式启用设定温度（默认3℃）=冷冻水供水设定温度-4℃，也可在操作界面人为设置。
绿色数据中心冷却技术
应用范围广泛
03
适用于气候温和、外部环境温度适宜的地区，如北欧、加拿大
等地区的数据中心。
案例二：液冷技术应用
高效率冷却
液冷技术通过液体循环带走服务器产生的热量，实现高效率的冷 却效果。
降低能耗和噪音
相比传统的风冷技术，液冷技术能够显著降低数据中心的能耗和 噪音水平。
适用于高密度计算
液冷技术特别适用于高功率密度计算场景，如超级计算机、云计 算中心等。
冷却技术分类
根据冷却方式不同，数据中心冷却 技术可分为风冷、液冷等类型。
冷却技术应用
冷却技术在数据中心中主要应用于 服务器、存储设备、网络设备等发 热设备的散热，确保设备正常运行 。
绿色数据中心冷却技术的重要性
01
02
03
降低能耗
绿色数据中心冷却技术通 过采用高效制冷设备、优 化冷却系统等方式，降低 数据中心的能耗。
节能环保
采用高效制冷设备及智能控制技术，降低能耗和 排放。
降低运营成本
通过优化制冷系统设计和运行策略，减少电力消 耗和维护成本。
提高可靠性
利用自然冷源和冗余设计，增强数据中心的稳定 性和可用性。
绿色冷却技术发展趋势
智能化
结合人工智能、大数据等技术，实现制冷系统的自适应调节和智 能运维。
高效化
研发更高效的制冷设备和技术，进一步提高制冷效率。
冷却效率不足
由于设备布局、气流组织等原因，冷却效率往往 难以达到预期效果。
3
运维成本高
冷却系统复杂度高，运维难度大，导致运维成本 居高不下。
解决方案与建议
采用高效能冷却技术
如液冷技术、自然冷却技术等，提高冷却效率，降低能耗 。
优化设备布局和气流组织
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服务、维修和维护
我们的客户包括近90%的世界最高建筑
哈利法塔 迪拜
台北 101大楼 台北
环球贸易广场 香港
紫峰大厦 南京
国际金融中心 广州
公主塔 迪拜
国际金融中心 二期 香港
麦加皇家钟楼 沙特阿拉伯
上海环球 金融中心 上海
双子塔 吉隆坡
威利斯大厦 芝加哥
特朗普大厦 芝加哥
阿尔哈姆拉塔 科威特
世界地标建筑之首选
数据中心系统解决方案
内容 I. 公司介绍 II. 冷源系统解决方案
I. 离心式冷水机组
II. 水冷变频螺杆 III. 风冷变频螺杆机组 IV. 冷源优化控制系统
III. 数据中心基础设施管理系统（DCFIM）
IV. 经典项目案例
2
公司介绍
3
江森自控
于1885年成立，超过127年历史 全球500强企业排名280位，2013年全球销售额427亿美元
800Ton
0.5
1400Ton
3 VSD 23C
0.4
0.3 500 1,000
+
1,500 Ton
2,000
+
2,500 +
3,000
32
VSD机组加减机点 机组最佳效率点
System Load (Tons) 3 units of 900 Tons
变频离心式冷水机组—节能性 2005年5月4日，约克品牌VSD因
工业设计标准，安全可靠
符合AHRI Standard 550/590认证 满足LEED EAc4认证要求
变频离心式冷水机组—节能性 常规空调项目
压力
32° C 37° C
压差/压头
12° C
7° C
焓
变频离心式冷水机组—节能性
ASHRAE TC 9.9规定的数据中心室内环境温度
变频离心式冷水机组—节能性
火灾探测
设施管理
冷水机
安防
在数据中心里冷水机房具有非常重要的节能需求 典型数据中心的能源分布 制冷站 能源分布 暖通空调系统 能源分布
Pumps 22% Chillers 64%
Towers 11%
数据中心 整体能源分布
Servers 30% PDU 6% UPS 15% Switches 2%
CRAC 18%
能源咨询
项目管理
17
数据中心客户的关注
统计来自数据中心动态报告--中国市场
能耗大，45%的电力用于机房制冷 7×24不间断运行 对温度变化非常敏感，要求不间断供冷
充足的备用供电设备 非正常断电后，须迅速恢复制冷，保证设定温度
扩展数据中心空间 扩展数据库空间，满足日益增长的需求 2012年，设施增长28%
Manufacturing & Engineering Base in Asia
亚洲技术研发和制造基地
中国无锡工厂 优秀工程技术中心, 中国北京 亚洲技术研发中心 中国无锡 优秀工程技术中心, 印度孟买 优秀工程技术中心 印度普那 工程技术中心 中国香港 印度普那工厂 亚洲零件产品中心 中国上海 亚洲学习发展中心 中国上海
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ传统设计
以常规民用空调作为设计参考
优化设计
主要考虑显热负荷
冷水温度较低（一般不高于7℃），效 可根据设备工作特性适当提高冷冻水 率较差 出水温度 (一般为10-15° C，机组最 高可达20° C)，冷冻水温度每提高1 低温送风，过渡除湿，造成能源浪费 ° C，机组效率提高2% 提高送风温度，减少不必要的除湿
能效和可持续性咨询
1,000位 LEED® 认证专家 500个分支机构，分布150多个国家
1883年，江森教授发明了世界 第一台恒温器。
建筑设施效益业务 您可能因为这些了解我们…
暖通空调 和楼宇自控产品 综合楼宇管理系统 工业和商用冷冻
暖通空调设备
家用空调和温控
由超过2000种高性能的 暖通空调、制冷设备、 楼控产品和服务所组成
Humidifier 7%
Chiller Plant 73%
HVAC 45%
Lighting 2%
20
离心式冷水机组
21
离心式冷水机组—概述
制冷量:250~1,100 TR (低压VSD)； 1100~2,900 TR (中高压)
单级，高效，离心式压缩机 开式电机 环保制冷剂 HFC-134a 技术先进的OptiviewTM 控制中心 运行安静
《财富》世界500强
全美最大公司
247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 西斯科公司 华特迪士尼公司 荷兰皇家阿霍德集团 德国大陆集团
《福布斯》2000
全球最大公司
276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 Duke Energy US Legal and General Group UK Mitsubishi Electric Japan Husky Energy Canada
热备模式
100% 100% OFF
66% 66% 66%
31
变频离心式冷水机组—节能性
CSD VSD chiller performance 全变频 vs vs 定频机组性能比较图
0.9
0.8
定频机组加减机点 （贴近满载）
0.7
1 CSD 23C 2 CSD 23C
kW/ton
0.6
3 CSD 23C 1 VSD 23C 2 VSD 23C
机组能效kW/ton
降低冷却水温度
部分负载下效率更高
机组负荷
29
变频离心式冷水机组—节能性
制冷量：2546kW 蒸发器流量：576m3/h 蒸发器温差：3.8℃
电机功率：242kw
COP：10.5
30
变频离心式冷水机组—节能性
传统的控制方案：在开机时，让每台定速机组依 次上载至满负荷附近
满载加减机，使机组尽可能接近满负荷运行
世界一流的专家 在发展中市场，技术人员短缺
18
江森自控可提供各种产品和服务，解决这些后顾之忧
模块化中心机房 咨询/项目管理
楼宇自动化
空气侧产品
电力成本/效率（PUE） 提高功率密度 电力供应能力/质量 世界一流的专家
扩展数据中心空间
19
技术服务
显著提高机组能效
25
变频离心式冷水机组—节能性 降低冷凝器水温
温度
其他机组最低进水19 ℃ 冷凝器器
最小提升温度
12℃
减小压头
压缩机
YK冷却水最低进水12.8 ℃
6℃
减少压缩机做功
蒸发器(冷冻水出水7℃)
焓
降低机组能耗
变频离心式冷水机组—节能性
一般常规机组最低冷却水温允许值为18~21℃，为了保证机组安全运 行，必须保证冷却水温在较高温度运行，因此无法享受低冷却水温给 机组带来的节能效果。
; 未来趋势为绿色数据中心 电力成本/效率（PUE） 能源成本持续上升 44%的数据中心运营者关心能源成本
提高功率密度 新设备和虚拟化提高了功率密度 2012年，能源增长46%（设施增长28%）
/质量是在发展中市场必须考虑的因素 电力供应能力/质量 电力供应能力 46%的数据中心运营者关心电力供应能力
General Motors
Honda North America IBM
江森自控
Accenture plc Spectra Energy Corp. Campbell Soup Co. Nike, Inc. Freeport-McMoran Copper & Gold Inc.
江森自控
起亚汽车 英国葛兰素史克 高盛 瑞士信贷 中国人民保险集团股 份有限公司
常规模式
100%
100% OFF
66%
66% 66%
减少参与运行的泵和冷却塔的数量
全变频控制策略：智能控制VSD机组上载顺序， 使其运行在部分负荷
在低冷却水进水温度时，VSD机组上载的早期就将负载分 散到其他VSD机组，使所有机组运行在效率较好的部分负 荷 根据机组的数据来调节机组的运行顺序
江森自控
SEB Sweden Svenska Handelsbanken, Sweden Sasol South Africa Taiwan Semiconductor Taiwan Indian Oil India
江森自控
Johnson & Johnson Kroger Lockheed Martin Microsoft Procter & Gamble Toyota Motor NA Verizon Communications Wal-Mart Stores
在全球市场中的领导者地位，世界级安全和高效的工作环境
连续60年业绩稳健增长的财政记录、拥有健全的管理体系
全球网络
超过1,300家分支机构 员工超过162,000名 业务遍及150个国家
4
全球领导者 最佳企业公民
500
《企业社会责任杂志》
最佳企业公民
1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
英法海底隧道 美国国会大厦 澳洲悉尼歌剧院
莫斯科克里姆林宫
10
美国军用潜艇
巴黎艾菲尔铁塔
亚洲地标建筑之首选
新加坡 UOB 广场
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