数据中心节能技术介绍--间接蒸发自然冷却.docx

数据中心节能技术介绍一间接蒸发自然冷却随着云计算、大数据、物联网等产业的快速发展，数据中心作为海量数据运算及存储的载体，数量和规模增长速度逐年加快。快速发展的同时，带来了能源消耗巨大、绿色节能水平亟待提高等普遍问题。根据京政办发201835号文要求，北京市禁止新建或扩建PUE值在1.4以上的数据中心，可以看出社会对数据中心绿色节能低碳的要求日益突显。通过统计与分析，数据中心面临的高能耗挑战中，制冷系统的能耗约占数据中心总体能耗的40%左右，因此，运用新技术、新产品，提高制冷系统节能水平，降低耗电量，提升能效水平已成为业界核心共识。空调制冷Airconditioning,40%其它Other,60%图1数据中心能耗占比示意图一、数据中心常用的节能技术机柜面对面、背对背布局，避免气流短路选择CoP高的螺杆式/离心式冷水机组二、间接蒸发自然冷却技术的优势数据中心制冷技术历经风冷直膨式系统、水冷系统、水侧自然冷却系统及风侧自然冷却系统等时期，节能技术逐步发展。目前大型数据中心应用的间接蒸发自然冷却方式，与传统新风自然冷却及冷冻水冷却系统相比，具有室内空气不受室外环境空气质量的影响、喷淋加湿空气不会影响室内湿度、过滤器维护成本低、耗水量少、节能水平高等特点和优势。三、间接蒸发冷却原理间接蒸发冷却技术（IndireCtevaporativecoolingtechnology）简称IEC,间接蒸发冷却作为蒸发冷却的一种独特等湿降温方式，其基本原理是：利用直接蒸发冷却后的空气（称为二次空气）和水，通过换热器与室外空气进行热交换，实现新风（称为一次空气）冷却。由于空气不与水直接接触，其含湿量保持不变，一次空气变化过程是一个等湿降温过程。下图为间接蒸发冷却原理示意图。二.次空气出I小一次空气入口一次空气出口*2补蛤水F图2间接蒸发冷却示意图四、间接蒸发冷却机组组成结构间接蒸发系统由喷淋装置、换热芯体、室内风机、室外风机、机械制冷补充装置、控制系统等组成。图3间接蒸发冷却系统结构示意图 喷淋装置喷淋装置由接水盘、循环水泵、喷洒系统、水位控制系统等要素组成。 换热芯体换热芯体是系统重要的组成装置，构成两个互不相通的空气管道，借助两个通道的间壁，使一次空气得到冷却。 室内循环风机根据负载变化实现风机变风量调节。 室外冷凝风机根据环境温度变化实现变风量调节。 直流变频压缩机根据室外温度的变化，实现冷量补充以满足负载需求。五、间接蒸发冷却系统运行模式蒸发冷却基于干湿球温差制冷，注重环境干球温度和湿球温度，主要存在三种工作模式：1.间接风风换热自然冷却模式（室外18°C）在冬季室外温度低的情况下，上部室外侧气流进入机组。首先进行空气过滤。因为室外空气温度低，无需绝热蒸发所产生的制冷量足够在换热器内冷却服务器机房回风。经过换热器后，吸收热量的室外空气回到上部，由室外侧EC风机墙排放到室外。在机组下部分，机房内部的热回风首先经过过滤，在热交换器中和室外空气进行热交换。冷却后的机房回风，经过室内侧EC风机墙被送入服务器机房。图4干模式运行示意图2 .间接蒸发自然冷却模式（干球温度18,湿球温度V18°C）在春秋季室外温度较低的情况下，上部室外侧气流进入机组。首先进行空气过滤。因为室外空气温度不够低，需要通过高压微雾喷淋进行绝热蒸发制冷的来补充制冷量。室外空气在换热器内冷却服务器机房回风，吸收热量的室外空气回到上部，由室外侧EC风机墙排放到室外。在机组下部分，机房内部的热回风首先经过过滤，在热交换器中和室外空气进行热交换。冷却后的室内空气，经过室内侧EC风机墙被送入服务器机房。室外持风Ok3图5湿模式运行示意图3 .间接蒸发自然冷却机械冷却的混合模式（湿球温度18°C）在夏季室外温度高的情况下，上部室外侧气流进入机组。首先进行空气过滤。通过高压微雾喷淋进行绝热蒸发制冷来补充制冷量。室外空气在换热器内冷却服务器机房回风，吸收热量的室外空气回到上部，由室外侧EC风机墙排放到室外。在机组下部分，机房内部的热回风首先经过过滤，在热交换器中和室外空气进行热交换。因为室外空气温度高，经过换热器冷却后的室内空气温度仍然未到达送风温度要求，还需要补充机械制冷。经过室内侧EC风机墙后，因为机械制冷风阀关闭，机房回风只能再经过机械制冷盘管，经过制冷后机房回风达到设定送风温度后被送入服务器机房。室外排风图6混合模式运行示意图六、结语目前数据中心节能技术百花齐放，快速发展，以不断追求降低机房PUE能耗的核心目标，提升数据中心运营效率。以上就是对数据中心一种主流节能技术的分享内容，欢迎大家交流和指正。