1、维谛技术白皮书数据中心自然冷却Vertiv 数据中心自然冷却白皮书B目录CONTENTS数据中心自然冷却的定义1数据中心自然冷技术的原理1数据中心自然冷却技术要素5数据中心自然冷却技术介绍 y 冷冻水自然冷 y 氟泵智能双循环自然冷 y 直接新风冷却自然冷 y 间接蒸发冷却自然冷 y 全变频风冷自然冷自然冷却技术发展方向 全时自然冷定义 全时自然冷三大技术全时自然冷实现价值结论 附表:各自然冷方案比较摘要随着数据中心行业的发展,客户对数据中心全生命周期成本越来越关注,对精密空调的节能需求与意识越来越强。同时各地PUE新政的推出,更是把数据中心节能推向了必然之地。那么作为能耗大户的精密空调而言,
2、节能技术的发展显得尤为重要。行业的发展,客户的诉求,出现了全时自然冷解决方案。1数据中心自然冷却的定义1、数据中心自然冷却的定义数据中心行业自然冷(Free-Cooling),是指利用室外的低温冷源,达到降低能耗,实现数据中心冷却散热的技术方法。什么是数据中心自然冷2、什么是数据中心自然冷首先,自然冷的目的,是以较小的能源消耗为代价,实现数据中心内部的散热,因此其目标就是降低数据中心能耗。其次,自然冷的表现形式,利用室外自然低温冷源(低温的空气、海水、湖水、外太空的真空低温等)实现降低数据中心空调系统能耗。再者,自然冷的意义,自然冷方式必须降低数据中心空调系统能耗,才具有实际意义。从目的、形式
3、、意义三个角度出发,能够真正实现利用外部自然低温冷源降低数据中心空调系统能耗的方法,不管其采用何种方式、方法和形式,都是数据中心自然冷技术。数据中心自然冷却技术要素3、数据中心自然冷却技术要素A、相同参数制冷量不变B、能耗降低C、温度波动不超出设计范围数据中心自然冷却技术介绍4、数据中心自然冷却技术介绍自然冷具有巨大的经济价值。数据中心行业致力于这方向的探索,多年来已经有了不同方案。较为成熟的自然冷利用方案有以下前四种,第五种是今年来的新趋势。Vertiv 数据中心自然冷却白皮书24.1、冷冻水自然冷冷冻水自然冷系统是冷冻水系统通过增加换热器,在室外温度较低时关停或部分关停压缩机,利用冷却塔制
4、取低温冷水的系统,是传统的自然冷方案。方案优点:a 系统集成度高,集中控制;b.不受高差管长影响;c.持续制冷配电成本较低;方案缺点:a.防冻问题,系统需要增加乙二醇或者电伴热;b.受限于空气饱和湿度,湿度较大效果就比较差;c.耗水量较大,缺水地区系统安全稳定性受影响;d.需要专业维护团队,运维成本较高,运能能力影响节能性;e.冷水主机房占地较大,蓄冷罐占地较大;f.初投资大,分期建设、扩容较困难;4.2、氟泵智能双循环自然冷氟泵智能双循环自然冷系统,普通风冷系统通过增加氟泵,在低温时代替压缩机制冷的系统。方案优点:a.系统具有三种运行模式,压缩机运行模式、纯氟泵自然冷模式、压泵混合模式。自然
5、冷时间长;b.单点故障率低;c.分期建设容易;d.初投资较低;e.维护简单;方案缺点:a.受高差管长影响;b.南方地区节能率较低;压缩机模式混合制冷模式节能模式室内机压缩机节能模块室外机SDC3智能控制器压缩机和节能模块自动切换,通过室外换热利用室外低温自然冷源,达到节能效果氟泵智能双循环原理图 图134.3、直接新风冷却自然冷直接新风冷却也就是全新风系统,直接利用新风给机房冷却的方式。方案优点:a.能耗低,节能率高;b.不加表冷器,初投资低;c.满灌式送风,气流组织较优;方案缺点:a.除硫、防沙等运维成本很高;b.可靠性低;c.受地域、气候影响大,大部分地区不能采用本方案;d.需要前期建筑配
6、合较大,后期改造扩容困难;e.占地面积较大;4.4、间接蒸发冷却自然冷间接蒸发冷却自然冷系统是指通过非直接接触式换热器将直接蒸发冷却得到的湿空气(二次空气)的冷量传递给待处理空气(一次空气)实现空气等湿降温的一种解决方案。方案优点:a.具有干工况换热、喷淋蒸发换热、压缩机运行三种模式,自然冷时间较长,可靠性高;b.节能性较好;c.初投资较低;d.单机容量较大;e.运营成本较低;方案缺点:a.南方地区,相对湿度较大的区域节能性很低;b.需要前期建筑配合较大,后期改造扩容困难;c.空间要求较大,占地面积较大;d.受地域、气候影响大;间接蒸发冷却三种工况 图2Vertiv 数据中心自然冷却白皮书44