自然冷源技术在模块化数据中心的应用

简析数据中心空调系统节能技术的应用

简析数据中心空调系统节能技术的应用程小静刘彬华信咨询设计研究院有限公司摘要：本文结合数据中心能耗分析，分别从合理利用自然冷源、气流组织优化、采用变频技术、采用液冷技术四个方面对数据中心空调系统节能进行分析，为实现数据中心高效低碳健康发展提供一定的参考和依据。

关键词：数据中心空调系统能耗分析节能技术Application of Energy Saving Technology onAir Conditioning System in Data CenterCHENG Xiao-jing,LIU BinHuaxin Consulting Design Research Institute Co.,Ltd.Abstract:Combined with energy consumption analysis of data center,this paper analyzes energy saving of data center air conditioning system from four aspects:rational utilization of natural cooling source,optimization of air flow organization,adoption of frequency conversion technology,and adoption of liquid cooling technology,and provides certain reference and basis for the realization of high efficiency,low carbon and healthy development of data center.Keywords:data center,air conditioning system,analysis of energy consumption,energy saving technology收稿日期：2020-5-6作者简介：程小静（1988~），女，硕士，工程师；杭州市滨江区春波路999号华信咨询设计研究院有限公司建筑设计研究院公用设备三所（310052）；E-mail:****************随着云计算、大数据、人工智能、物联网的深入发展，信息数据呈现快速增长趋势，数据中心的能耗在能源消耗中所占的比例不断增加。

新环境下的数据中心冷却节能技术

Telecom Power Technology节能减排新环境下的数据中心冷却节能技术徐嘉，林武隽，刘永彬（中国电信股份有限公司北京分公司，北京随着数据中心的容量和数量不断攀升，其绿色节能的迫切性日益凸显。

用于全年不间断供冷的能耗约占本文将从制冷系统控制策略、自然冷却技术和气流组织与液冷技术三个角度，对近年来发展较快的冷却节能技术进行梳理，以期为今后数据中心的新建设计和节能改造提供技术参考。

数据中心节能；控制策略；自然冷却；气流组织；液冷Energy Saving Technology for Data Center Cooling Under New Environment，LIN Wu-jun，LIU Yong-BinChina Telecom Corporation Limited Beijing BranchWith the increasing capacity and number of data centersbecome increasingly prominent. The energy consumption for the year-round uninterrupted cooling supply accounts % of the total energy consumption，so there is great potential for energy-saving optimization. In this the cooling energy-saving technologies which have developed rapidly in recent years are summarized from 2020年9月第37卷增刊1Telecom Power TechnologyＳｅｐ．　２０２０，Ｖｏｌ．　３７　Ｎｏ．　Ｓ１　徐嘉，等：新环境下的数据中心冷却节能技术主要用电设备，冷水主机的COP随负荷率的增加呈上凸型抛物线的趋势变化。

数据中心冷却技术

T tw,r tw,o 供水泵
换热器阀门 2 阀门 1
机房回水
冷凝器
膨胀阀
• 机组表冷器与填料塔共同承担降温任务，减少表冷器排数，减少冬季水的蒸发量； • 根据室外湿球高低，调节填料塔排风机频率，保证稳定的出水温度； 10
蒸发器
压缩机
水冷电制冷机组
机房供水
间接蒸发冷却塔冬季典型工况-防冻原理
间接蒸发冷却塔+电制冷机
耗电量 kW
冷机耗电量风机耗电量
3500
3000 2500 2000 1500 1000 500 0
普通水冷系统
冷机耗电量风机耗电量
1500
1000 500 0
3500
30பைடு நூலகம்0
测试结果：塔内湿球温度基本在0℃以上。
15
冬季防冻测试结果
防冻实验—空气水换热器的表面温度分布
风水逆流
测试结果管内水温在12℃以上。管壁温度在5℃以上。对于冬季防冻来说，顺流比逆流的温度更高, 防冻效果更好。
风水顺流
16
间接蒸发冷却塔的夏季运行模式
排风 C 排风机
间接蒸发冷水机
tw,p
• 夏季大幅度降低冷凝温度，提高电制冷机的COP，降低电制冷机的电耗; • 自然冷却时间显著增加，显著降低系统的PUE；
20
实际工程可能遇到的问题
• 如果不能保证水的供应，部分时间缺水怎么办？
• 如果数据中心内部空间有限，没有地方放置大型电制冷机怎么办？
21
如果不能保证水的供应，部分时间缺水怎么办？
12个标准数据中心平均电力分布图
能耗高，增长速度快，空调用电比例高
2

简述数据中心冷却技术发展趋势

大，冷却系统的节能研究迫在眉睫。随着耐高温服务器的出现，越来越多的数据中心逐步尝试开发使用 free-cooling（自然冷却）。
自然冷源的利用主要有以下 2 种方向。 1）新风直接冷却典型的案例就是 Facebook 在美国俄勒冈州普林维尔的数据中心。室外新风经过滤处理后，进行加湿降温，然后通过风扇墙送入机架的进风口，室外新风经服务器加热后排到室外。数据中心冷却系统工作原理如图 1 所示。该数据中心当时号称是全球最节能的数据中心，其 PUE （电源使用效率）值达到 1.07，远低于业界平均水平［2］。这种方式对室外空气质量的要求高，目前宁夏中卫的一些数据中心尝试应用了该技术。 2）利用深层湖水、江水冷却典型的案例是湖南省资兴市东江湖数据中心。
1 IT 设备的发展趋势
近十年来，IT 设备的集成度越来越高，IT 设备容量从 500 GB 到 2 TB、10 TB、100 TB 甚至更高；单机架的功率密度也从原来的 10 A，提高到 20 A、 40 A 甚至更高。最近某互联网企业布置的核心机柜，单机架功耗高达 24 kW，单机架的功耗较传统机架提高了 10 倍。
以前数据中心机房普通采用房间级空调，地板下送风的冷却方式。该方式建设成本低，机房利用率高，用于解决 3~5 kW 的单机柜发热。但随着机架式、刀片式服务器在机房大量应用，单机柜内设备数量、功率密度、发热密度都有显著提高。传统的机房级空调已经不能解决 IT 设备的散热问题，行级空调、背板空调应运而生。这种新型的空调末端更贴近热源，能解决局部热点、高发热密度的问题，通过近距离的冷量传输，减小风机功耗，达到节能。

数据中心空调系统节能技术白皮书

数据中心空调系统节能技术白皮书1.自然冷却节能应用1.1 概述随着数据中心规模的不断扩大，服务器热密度的不断增大，数据中心的能耗在能源消耗中所占的比例不断增加。

制冷系统在数据中心的能耗高达40%，而制冷系统中压缩机能耗的比例高达50%。

因此将自然冷却技术引入到数据中心应用，可大幅降低制冷能耗。

自然冷却技术根据应用冷源的方式有可以分为直接自然冷却和间接自然冷却。

直接自然冷却又称为新风自然冷却，直接利用室外低温冷风，作为冷源，引入室内，为数据中心提供免费的冷量；间接自然冷却，利用水（乙二醇水溶液）为媒介，用水泵作为动力，利用水的循环，将数据中心的热量带出到室外侧。

自然冷却技术科根据数据中心规模、所在地理位置、气候条件、周围环境、建筑结构等选择自然冷却方式。

1.2 直接自然冷却直接自然冷却系统根据风箱的结构，一般可分为简易新风自然冷却新风系统和新风自然冷却系统。

1.2.1简易新风自然冷却系统1.2.1.1简易新风自然冷却系统原理简易新风直接自然冷却系统主要由普通下送风室内机组和新风自然冷却节能风帽模块组成。

节能风帽配置有外部空气过滤器，过滤器上应装配有压差开关，并可以传递信号至控制器，当过滤器发生阻塞时，开关会提示过滤器报警。

该节能风帽应具备新风阀及回风阀，可比例调节风阀开度，调节新风比例。

该系统根据检测到的室外温度、室内温度以及系统设定等控制自然冷却的启动与停止。

1.2.1.2简易新风自然冷却系统控制进入自然冷却运行模式的条件：主要根据室外温度及室内设定温度作为进入自然冷却模式的依据。

ASHRAE TC 9.9- 2008建议数据机房温度范围18-27℃，可将机房温度设定为27℃，甚至更高些。

设定的室内温度越高越利于空调机组能效的提高，利用室外新风自然冷却的时间也越长。

简易新风自然冷却系统运行主要有以下模式：1．压缩机模式室外温度不满足自然冷却条件时，系统运行模式为压缩机运行模式。

通过压缩机循环制冷来冷却机房。

制冷空调设备在数据中心的应用考核试卷

A.压缩机
B.节流装置
C.冷凝器
D.空气净化器
7.数据中心制冷空调系统
C.冷媒冷却
D.自然冷却
8.在制冷空调设备中，蒸发器的作用是什么？
A.放出热量，使制冷剂凝结
B.蒸发制冷剂，吸收热量
C.压缩制冷剂，提高温度
D.节流制冷剂，降低压力
9.以下哪种制冷系统适用于数据中心制冷？
12. B
13. D
14. A
15. C
16. D
17. D
18. D
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. ABCD
4. ABCD
5. ABCD
6. ABCD
7. ABCD
8. ABCD
9. ABC
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
13. ABCD
14. ABC
A.考虑当地气候特点
B.采用可调节的冷却能力
C.设计防腐蚀措施
D.选择适宜的制冷剂
17.数据中心制冷空调系统的智能化控制可以实现以下哪些功能？
A.自动调节温度和湿度
B.能耗监测与优化
C.远程故障诊断
D.系统运行数据记录
18.以下哪些因素会影响制冷空调设备在数据中心中的安装位置？
A.数据中心的建筑结构
4.智能化控制通过实时监测和调整系统运行参数，提高能效和可靠性，实现远程诊断和优化运行策略。
14.在数据中心制冷空调系统中，以下哪些设备属于辅助设备？
A.冷却塔
B.水泵
C.电子膨胀阀
D.温湿度传感器
15.以下哪些措施可以减少数据中心制冷空调系统的维护成本？

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。

数据机房工程水蓄冷技术应用

数据机房工程水蓄冷技术应用摘要：近年来，随着科学技术的发展，尤其是近年来网络的发展，人们对信息的需求量逐渐增大，对网络的依赖程度日渐提高，在这种情况下，互联网行业为了保证网络的畅通，必须要利用数据机房进行工作。

但是，在数据机房发展的同时，却出现了一些问题，例如运行中的热量问题，这需要相关的人员利用一些制冷技术进行处理。

本文就数据机房工程水蓄冷技术应用进行探讨，首先简要的介绍了水蓄冷技术的情况，其次，具体阐述了它在数据机房工程中的应用，以供参考。

关键词：数据机房工程；水蓄冷技术；应用近年来，随着人们对数据需求的增大，大型数据机房获得了发展契机，而数据机房要想获得长远的发展，必须要利用专业的技术人员对这些数据机房项目进行管理，在进行设计时，要注意数据机房的水蓄冷技术的应用。

通过应用水蓄冷技术来解决数据机房中存在的问题，并实现数据机房的高效、节能发展。

一、水蓄冷技术概念介绍和应用优势1.1水蓄冷技术的概念介绍水蓄冷空调系统是在夜间电力低谷时段开启制冷系统，将电力以冷量的形式储存在蓄冷设备内，而在白天电力高峰时段再将所储存的冷量释放到空调系统中去的技术。

蓄冷空调技术，对业主来说，并不一定节电，但能节省运行费用。

而且，它能平衡电网负荷，移峰填谷，保障电网安全，提高电能利用效率。

因此，国家把它作为一种节能环保的技术大力推广。

而水冷Free－Cooling（自然冷却）节能技术是目前大型数据机房常用的节能技术。

它是在室外温度较低时，冷却塔可提供较低温度的冷却水，此时关闭冷水机组，而使用板式换热器换热提供所需冷冻水，供精密空调使用。

这期间称为完全Free－Cooling阶段；在过渡季节，用较低温度的冷却水先进板式换热器，与冷冻水回水换热，先降低冷冻水温度１～２℃，再进冷水机组，将冷冻水降低到设计供水温度，此时冷水机组处于部分负荷运行，运行能耗较低。

这期间称为部分Free－Cooling阶段。

1.2数据机房工程的环境和空调系统的特点数据机房工程通常包括机房区和辅助区。

风冷氟泵自然冷列间空调与数据中心PUE管控

风冷氟泵自然冷列间空调与数据中心PUE管控一、摘要摘要：《中国联通数据中心电能利用效率（PUE）指导意见》对未来新建数据中心PUE提出了明确要求。

对自然冷的利用程度，是风冷制冷系统降低PUE的关键。

本文将针对风冷氟泵自然冷技术，探讨风冷氟泵自然冷列间系统相对于传统列间制冷系统对机房PUE的影响。

结轮为：采用风冷氟泵自然冷列间系统，在高回风温度场景，全年制冷系统耗电量相对于传统列间制冷系统节省约40%，满足机房PUE≤1.3的要求。

二、关键词关键词：PUE；自然冷；风冷氟泵；节能。

三、正文（一）背景在双碳战略以及PUE新标准的大背景下，各地对压降数据中心的PUE值有迫切需求。

制冷系统是基础设施中的运营商和数据中心耗电大户，也是节能的主要目标。

对于传统空调来讲，压缩机在工作过程中，会对冷媒进行压缩，使低压蒸汽向高温高压蒸汽转变，在此过程中，产生的能量消耗往往较大。

处于过渡季节以及存在自然冷源利用情况下，不需要讲压缩机开展，也能使空调器达到制冷效果，产生的供冷凉，可以符合室内对于冷负荷的实际需求，得到良好节能效果，此种技术为自然冷空调节能。

就南京地区而言，其所处位置是长江流域，因此气温不会过低，低于0℃的室外温度在全年中的占比较少。

氟泵空调在近几年发展中，突破了自身的效果限制、范围限制，整体功能获得了明显提升。

空调中“双擎”混合制冷的运用，能使室外温度达到20°C时，便开始节能运行，也能够使室外自然冷源获得充分运用，促进整机运能效比获得极大程度提升。

对于氟泵空调来讲，其为机房精密空调，可以基于室外温度环境出现的变化实现电控调节，通过氟泵节能单元的运用，将压缩机代替，促进机组整体功耗减少，从特点上来讲，主要体现在这几方面：首先，结合原本制冷系统当中冷凝器以及蒸发器，并需要进行设备投资，也不会占据空间；其次，并不会影响机房湿度以及洁净度；再次，两种循环使用的制冷剂为同一种，机房中不会出现水患；最后，具有良好节能效果，实际投资不高。

模块化数据中心的发展及应用研究

电源与节能技术金融行业、医疗行业、零售业以及互联网行业等都有不一样的需求。

但是，一个数据中心只有经过规划、设计和建设的过程才能投产，而模块化的设计建设模式可以帮助客户解决数据中心的高功率密度、快速部署、分期建设以及定制化的主要诉求，有效降低初期投资，提高部署速度[2]。

1.2　模块化数据中心的组成目前，碳达峰、碳中和已成为我国社会发展的重要原则之一，模块化数据中心与传统的数据中心相比，具有建设周期短、绿色节能、便于维护等特点，成为新型数据中心应用最为广泛的代表。

模块化数据中心可以让独立的功能单元简化，通过标准的架构设计实现独立的单元组合，降低了系统的复杂程度。

模块化数据中心主要由供配电系统、UPS系统、制冷系统、机柜系统以及动环监控系统和消防系统组成，文章主要介绍模块化数据中心中的供配电系统、UPS系统、制冷系统以及微模块机柜系统。

1.2.1　供配电系统供配电系统是机房建设的基础，是保障IT设备、空调、照明、消防以及动环监控等功能单元稳定运行的基础。

模块化数据中心的供配电系统应根据机房设计的建设等级和供电架构进行配置。

对于大中型模块化机房，应考虑从变压器起的高低压配电、油机和低压配电系统的独立分期配置及变压器上楼层的可能性，以应对大中型模块化机房的分期模块化部署。

对于小微型模块化机房，可配置独立一体化电力模块以简化供配电系统的建设复杂度。

1.2.2　UPS系统UPS系统是维持IT设备和其他主要功能单元安全运行的核心系统，主要有UPS主机和后备蓄电池组组成。

目前，行业主要采用高频UPS，可以分为塔式UPS和模块化UPS。

在传统机房中，机房为整体一次性设计与建设，因此多采用塔式UPS，但UPS 的工作效率与其实际负载率有直接关系，机房前期投产负载低，导致UPS的工作效率较低，带来额外的能耗。

在新型数据中心建设中，应充分考虑在不断电的情况下UPS系统的分期建设。

目前，新建数据中心多采用模块化UPS，用户可以根据实际负载决定投入使用的功率模块数量，使UPS系统始终保持在一个合理的负载率，从而提高整体系统的能效比。

自然冷源应用几种方式简要分析

自然冷源应用几种方式分析一、free cooling冷却方式这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。

从而减少机房空调的使用时间，达到节约电能的目的。

利用室外冷源的方式主要有五种方式：1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。

当室外温度高不足以带走室内热量时，则仍然开启空调工作。

2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内；而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。

3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换，将其自然冷却获取冷量，再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气，最后由送风机将冷却后的空气送入室内。

4、热管技术热管导热能力很高，为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍，能在温差极小情况下传递大量热流，故有超导热体之称。

目前，热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。

热管的基本结构如下图所示，它由外壳容器、吸液芯（也有热管不带吸液芯）和载热工作介质三部分构成。

在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段（通常无绝热段）。

图示一热管原理图图示二热管系统工作原理图热管工作时，外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化，由于不断产生蒸汽，因而压力较高，依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段，冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。

在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段，通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。

热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。

热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。

热管内强的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。

数据中心制冷技术

水冷系统工作原理
冷却水循环
01
通过水泵驱动冷却水在系统中循环，将热量从服务器等IT设备
中带走。
热交换
02
冷却水在热交换器中与IT设备产生的热量进行交换，将热量传
递给冷却水。冷却塔散热 Nhomakorabea03
冷却水经过冷却塔时，通过蒸发散热原理将热量释放到大气中
。
水冷系统设计与选型
系统设计
根据数据中心规模、设备布局、散热需求等因素，设计合理的冷却水循环系统和热交换系统。
结构简单
风冷系统结构相对简单，易于安装和维护。
初始投资低
相对于液冷系统，风冷系统的初始投资较低。
风冷系统优缺点分析
• 适应性强：风冷系统可以适应各种气候条件和数据中心规模。
风冷系统优缺点分析
能耗较高
由于空气的比热容较小，风冷系统需要消耗更多的能量才能达到相同的制冷效果。
冷却效率受限
在高温、高湿地区，风冷系统的冷却效率可能会受到限制。
利用自然冷源（如外界冷空气、地下水等）对数据中心进行冷却，降低制冷系统能耗。
THANKS
感谢观看
02
精密空调制冷技术
精密空调工作原理
制冷循环
精密空调通过压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等组件构成制冷循环，实现室内热量的有效转移
和排除。
空气处理
空气经过过滤、降温或升温、加湿或除湿等处理过程，以达到数据中心对温湿度和洁净度的要求。
智能控制
采用先进的控制系统，实时监测室内环境参数，并自动调节空调运行，确保数据中心环境稳定。
精密空调选型与设计
负荷计算
根据数据中心的设备功率、人员密度、建筑结构等因素，精确计算冷负荷，为空调选型提供依据。

自然冷却技术在数据中心的应用探讨

而这种将室外天然冷源等免费资源加以利用是一种经济节能的方式。该大学称，这种
率要提高到７２％左右。所以企业想要节能调的运行时间，在节约空调用电的同时延长
据中心要怎么节能降耗。
成本。据调查，数据中心中空调、送风系统ｎｅｓｓ电能利用效率）其公式如下：ＰＵＥ＝机房比之前降低了２０％～３Ｏ％。等机房环境调节设备的耗电量占总用电量总能耗／ＩＴ设备总能耗。目前，国外数据中的４５％以上；ＩＴ设备耗电量第二，基本占据心ＰＵＥ值通常在１．２～１．８范围内，最先进
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信息技术
自然冷却技术在数据中心的应用探讨
张谦（中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰帅Ｉ７３００２Ｏ）
摘要：将当前中央空调节能技术的应用背景作为基础，来分析兰州地区数据中心机房的自然冷却技术的应用，直接引入新风式节能系统相比较隔离式新风热交换系统，再结合兰州的室外气象条件以及数据中心机房的空调负荷情况来看，采用室外新风的方式为机房降温是可以实施的，并且将会带来较好的经济以及社会效益。关键词：发展现状自然冷却可行性中图分类号：ＴＵ８３１．８文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－３７９ｌ（２０１３）１０（ｂ）一００３６ —０２

数据中心制冷节能技术及应用

数据中心制冷节能技术及应用摘要：近年来，众多行业的发展都渗透了绿色发展的概念，将节能技术大力推广到行业中各个生产环节，企业的整体能源消耗降低有了显著改善。

但是随着能源的匮乏问题日益严峻，各企业越来越重视节能技术的应用，尤其是数据中心制冷节能技术的应用。

本文主要针对数据中心制冷节能技术及应用进行简要分析。

关键词：数据中心；制冷节能；技术；应用1常用节能制冷技术概述通过数据调查显示，数据中心的制冷系统常采用热交换器，来达到数据中心制冷的目的。

而大部分企业经常采用自然冷却技术改善能耗过高的问题，当然还有双冷源分布式热管背板冷却技术、优化数据中心空调气流、数据中心空调功效提高、高功率高密度机柜局部热点等解决途径。

2数据中心的能源消耗关于数据中心能效，现阶段比较有影响的是绿色网格组织（GreenGrid）提出的能效指标：电能利用效率PUE（PowerUsageEffectiveness）。

目前PUE已经成为衡量数据中心能耗的最重要的指标：PUE=所有设备的电耗/IT设备的功率。

在保证数据中心稳定、安全运行的同时，如何提高能源利用率，降低PUE，已成为众多大型数据中心的目标之一。

一个典型的数据中心的能耗分布大概如下：IT设备占总能耗的52%；空调系统占38%；UPS及配电系统的损耗大概占9%；其余的电力照明系统约为1%。

对于大型数据中心而言，采用集中式水冷冷水系统进行制冷更节能、更经济、也更利于集中管理，是大型数据中心中主流的制冷方式。

水冷冷水空调系统的能耗比例大约为：压缩机的能耗占到了54%，水泵占18%，冷却塔占9%，精密空调占19%。

3双冷源分布式热管背板冷却技术3.1两种换热方式热管循环换热和压缩制冷循环换热是双冷源热管背板制冷系统的两种方式，其实现热交换的途径是经过中间换热器，最终解决两个循环共用制冷剂造成的难以调节的流量等问题。

3.2两种换热方式的自由切换根据室内外温度变化，制冷系统会自动选择两种换热方式和两种方式同时运行三种方式且不涉及任何人为操作的环节，基于各机柜发热量实现了背板风机自动调速，最终实现机组的能耗降低。

自然冷源在数据中心空调系统中的运用分析

自然冷源在数据中心空调系统中的运用分析摘要：空调系统对于数据中心的冷却有着不可取代的作用，为了能够满足数据中心设备稳定运行不间断散热要求，空调系统一直是节能研究的重点内容，并且已经取得了一定的效果。

自然冷源在数据中心空调系统中的应用，既可以保证散热要求，同时又能够达到更好的节能效果。

本文就自然冷源应用优势出发，基于不同自然冷源的利用方式特点，寻求更好的方式来将其功能性更完整的展现出来，为数据中心空调系统的可靠、高效、节能、运行提供支持。

关键词：自然冷源；数据中心；空调系统；节能在数字新基建快速发展的背景下，数据中心的建设量大大增加，空调节能问题逐渐成为重点研究的内容。

在新型数字交换设备不断发展更新的同时，单台设备单位面积的发热量明显增加，机房的高温将会对设备运行状态及寿命产生影响，制冷空调系统在其中起到的作用至关重要，实现整体温度的冷却。

面对数据中心空调系统能耗居高不下的问题，须进一步研究节能降耗的技术手段。

目前自然冷源应用，可以很好的达到这一效果，缓解传统压缩制冷方式的不足，减少空调能耗，降低PUE。

一、数据中心空调系统特点数据中心集中放置了大量的IT服务器以及基础配套设施，负责对海量数据的存储、运算和传输交换等，并且为用户提供网络服务，满足不同用户对信息处理的需求。

随着信息技术的飞速发展，数据中心的建设规模和容量在迅速扩大，随之形成与日俱增的能耗。

数据中心耗能大户主要包括IT主设备、电源系统以及空调系统等，且单IT设备和空调系统能耗便可以达到总量的90%。

为保证数据中心设备的稳定运行，就需要有可靠的技术方法进行冷却，将机房温度控制到一个合适的范围内[1]，数据中心冷通道温度控制在18~27℃。

因此，想要充分发挥出自然冷源的功能性，首先需要清楚数据中心空调系统的运行特点，包括以下几个方面：（1）长时间不间断运行。

数据中心设置并管理大量的IT设备，且需要长时间持续运行，存在着非常大的发热密度，为避免IT设备因为温度过高而出现运行异常，要求空调系统必须要全年不间断运行供冷。

间接蒸发冷却机组在数据中心的应用

间接蒸发冷却机组在数据中心的应用摘要：随着互联网、大数据、5G的热潮，国内的数据中心行业也随之快速发展，全国各地涌现出大量的数据中心项目。

由于数据中心存在着单位面积热负荷密度高、耗能大的特点，因此对于数据中心的节能技术要求也更加严格，为了提高提升能源的使用率，降低能耗，如何高效的利用自然能源，在数据中心行业有比较广泛的前景和推广价值。

在我国，南北方的气候、温湿度环境等差异较大，为了有效的利用可再生的自然能源，自然蒸发冷却技术悠然而生。

该技术能有效地降低数据中心PUE及运营成本，引起了极大关注，尤其是在空气质量要求较高的数据中心行业，间接蒸发冷却技术可实现室内和室外空气的传热不传质，机房内部的湿度和空气质量不受室外的影响。

关键词：数据中心；节能；间接蒸发冷却一、间接蒸发冷却技术前景较常规民用商用或常规工厂项目，由于数据中心设备全年24h运行，能耗巨大，数据中心的节能减排已得到社会的高度重视。

在《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》提出：到2022年，新建的大型、超大型数据中心的PUE≤1.4。

若机房的PUE为1.8，经计算IT设备占56%，空调设备占34%，可见空调设备的耗电量占比较大，而IT设备的更新换代是比较困难，则要将数据中心的PUE降低，高效的利用空调设备的耗能变的尤为重要。

由于自然冷却的能源取自大气，无能源的损耗，如何充分利用自然冷却能源为目前数据中心节能的首选。

利用新风进行自然冷却的方案国外应用已经很广泛，但由于国内气候条件的限制，空气品质差，容易造成机房粉尘、颗粒等超标造成处理器宕机，空气湿度较小等因素，国内大部分地区不建议采用直接利用新风处理冷却的方式。

而间接蒸发冷却技术，由于室外新风不进入室内，则完全避免新风直接进入室内带来的弊端。

本文简述了间接蒸发冷却的原理和在实际项目中的使用经验，浅谈了对间接蒸发冷却的理解及未来的展望。

二、间接蒸发冷却原理及优缺点目前国内常用的间接蒸发冷却技术有两种：1、空气-空气间接换热（1）空气-空气间接换热原理将室外侧的新风通过空气-空气换热器，采用非直接接触的模式，与机房室内回风进行能量交换，降低温度后送入机房，达到等湿度降温的目的。