基于提高机房环境设定温度的机柜直冷技术的应用分析

调 系 统 高 能耗 是 导 致 机房 Ｐ Ｕ Ｅ值 高 企 的 主要 原 因 。 护结 构 传 热 （ 由其 在 夏 季 时 ） 、人 员 、照 明等 热 源
据相关统计 ， ２ ０ １ １ 年 度 全 国数 据 中心 用 电 量 已经 导致 的机 房 温度 上升 ，从 而 起到将 信 息及 通信 机 房 达到 ７ ０ ０×１ ０ ｋ Ｗｈ ，占全 社会用 电量 的 １ ． ５ ％。在 制
源 利 用等 内容 ，进 一 步提 出 了一境 温度
解耦 和机 柜 级微 环 境 温度 控 制 ，并论 证 了全 新 的机 房 冷却 形 式在提 高机 房设 备运 行 安全 性 、 大 幅 实现增 量 节能 、解 决 高发 热 密度 设备 冷 却方 面 的优 点 。
内的 环境 温 度 维 持 在 不 超 过 ２ ６℃ 的条 件 ，保 障 信
冷 方 式不 变 的情况 下 ，按 照 目前 的发展 趋 势预 计我 息及通 信设 备 的安全 运行 。
国 数 据 中 心 的总 能 耗 到 ２ ０ １ ５ 年将 达到 １ ０ ０ ０×１ ０ 。 ２ ． ２ 传 统机房 精 密空调 的制 冷和 送冷 方式
ｋ Ｗｈ 左 右 ，其 中空 调 系 统 耗 电 预 计 达 到 ４ ５ ０ Ｘ １ ０
空 调 系统能耗 已经显得 十分必要 。
根据对 Ｉ Ｄ Ｃ机 房行 业 多 年 的相关 研 究 表 明 ，采
ｋ Ｗｈ ，能耗 总 量 巨大 ，采 取有 效 措施 降低数 据 机房 用传 统 的机 房精 密空 调 的形 式对 机房 进行 制冷 的方
式 ，能耗 巨 大 ，浪费 大量 的 电力 能源 消耗 ，而且 还
达不 到理想 的制 冷效 果 。原 因在于 ：
２ 机 房 空 调 系统 高 能 耗 的原 因 分析
２ ． １ 机 房运 行环 境温 度要 求
１ ）机 房精 密 空 调 的冷 却 及气 流组 织 形 式 决 定
了制 冷效 果 的局 限性 。精 密 空调 是通 过对 机 房 内大
分 散 布置 在机 房 的空 间 内的 ，这 就导 致 了机房 空 调
冷 、配 电 、照 明等 ） ，而其 中空 调 系统 的功 耗 已经 设 备 后 被 加 热 的空 气 从 ３ ６ ｑ Ｃ 冷却 到 ２ ６℃ 以下 供 设
占到 了数 据 中心 机房 总功 耗 的 ４ ５ ％以上 。现有 的空 备循 环使 用 ，同时在 兼顾 处 理 因为外 部 热辐 射 、维
关键 词 机柜 微 环境 温度 解耦 直冷 增 量节 能
Ｄ ０ Ｉ ： １ ０． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ． ２ ０ ９ ５ － １ ４ ９ ３． ２ ０ １ ３ ． ０ ０ １ ． ０ ０ ５
１ 当前 机 房 能 耗 状 况
据 统 计 ，我 国数 据 中 心 机 房 目前 的 平 均 Ｐ Ｕ Ｅ
－ 技 木 ・ 皿 用 ， Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｉ ｔ ｏ ｎ
基 于 提 高 机 房 环 境 设 定温 度 的 机柜 直 冷技 术 的应 用分 析
彭 渊博 王浔 周 明亮 赵鑫 （ 中能深思 （ 北京）节能技术有限公司）
摘要
基 于传 统 机 房制 冷 形 式的现 状 ，分 析 了机 房 环境 温度 要 求 、 气流 组织 特 点 、 自然冷
第 一 作 者 简 介 ：彭 渊 博 ，工 程 师 ， ２ ０ ０ ３ 年 毕 业 于 西 安 交 通 大学 ，从 事 空 调 系 统 和 数 据 中心 节 能 研 究 ， 地 址 ：北 京 市 朝 阳区 农 展 馆 南 路
１ ３ 号 瑞 辰 国际 中 心 ３ １ ５ 。１ ０ ０ １ ２ ５ 。
间 ，中 间值 在 ２ ． ２以上 ，也 就是 说 每 １ ｋ Ｗ 的 主设备 般 为 ３ ６℃左 右 。 目前 按 照信 息 及 通 信 机 房 的传 统
功 耗带 来 的是 ２ ｋ Ｗ 以上 的总功 耗 （ 包 括 空 调 制 制冷 方式 ，采用 机房 精 密空 调所 做 的工作 是 将经 过
根 据机 房 种类 和等 级 的不 同 ，对 于机 房运 行环 环境 送风 送冷 ，实现 温度 控 制从 而达 到保 障设 备 进 境 的 温度 要求 一 般是 ２ ２ ～ ２ ６℃ ，原 因是 基 于机 房 内 风温 度 不 超 过 ２ ６℃的 技术 要 求 的 ，那 么 在 制 冷 运 的信 息及 通信 设备 对进 风 及 出风温 度 的最苛 刻 标准 转 的过程 中就必须 要 求机 房 环境 空 间 内所 有 的空 气 要 求 ， 也 就 是 说要 保 证机 房 内信 息 及 通 信 设 备 的 温度 都 不 高 于 ２ ６ ｃ Ｃ，才 能够 保 障所 有 设 备 对 于 进 进 风 环 境 要 求 最 高 不 能高 于 ２ ６℃ 。与 此 相应 ，为 风不超 过 ２ ６℃的要求 。 信 息 和通 信设 备 的运行 安 全性 考虑 ，机房空 调 系统 在 具 体 的实施 过程 中 ，机 房 空调 在机 房 内 的布 置位 置是 固定 的 ，而 一般 情 况下 放置 设备 的机 柜 是
制冷 温度 设定 应保 证 在机 房 热负荷 下 ，回风 温度 最
高不 应超 过 ２ ６℃ 。
绝大 多数 自带通 风 风扇 的信 息及 通 信设 备 ，如
（ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｓ ａ ｇ ｅ Ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ，能 源 利 用效 率 ，即 机 房 总 果 前 面 的进 风 维 持 不 超 过 ２ ６℃ ，那 么按 照 经 过 设 用 电量与 Ｉ Ｔ设 备 用 电 量 之 比 ）水 平 在 ２ ． ０ ～ ２ ． ５之 备 加 热 温升 为 １ ０℃计 算 ，则 服务 器 的后 端 出风 一