數據中心是在計算機信息技術的高速發展下產生的，是 數據集成的一種展現，集成了電力、空調暖通、IT 等設備， 形成數據處理中心，能夠對海量數據進行處理和存儲、分析。 隨著社會信息化的快速提高，越來越多網絡應用架設在云端， 承載數據集成的數據中心如雨后春筍般的拔地而起。隨著大 量數據中心投入運營，數據中心的能耗問題已經凸顯，根據 有關數據統計，數據中心年耗電量已超過全社會用電量的 1.5%，引起人們極大的關注，考慮怎樣做好數據中心的節能 工作已經非常重要，本文主要通過對數據中心空調系統節能 進行研究分析，降低數據中心的能耗。
一、數據中心機房環境要求 數據中心主要是給服務器、存儲等設備提供一定的運行 環境，服務器等設備均是處于全年不間斷運行中，對于運行 環境要求非常，涉及溫度、濕度和空氣潔凈度。一般機房機 柜區域或冷通道溫度設置在 24℃左右，濕度 40% 到 65%， 空氣潔凈度要求每立方空氣中大于或等于 0.5μm 的懸浮粒 子數少于 1760000 粒，如果空氣中存在的硫化物、氮氧化物 以及腐蝕性氣體也會對于服務器等設備產生非常大的傷害。
二、數據中心空調系統介紹 數據中心空調冷源系統種類有多種，根據不同的需求選 擇最合適空調冷源形式。數據中心空調系統根據空調冷源的 不同分為風冷機房空調系統、水冷機房空調系統、乙二醇冷 機房空調系統、冷水空調系統、雙冷源空調系統。大部分數 據中心的空調系統采用風冷機房空調系統和冷水空調系統。
三、數據中心空調的節能措施分析 隨著數據中心的發展，機柜功率密度越來越高，從 3KW、4KW、6KW，甚至 10KW 以上，還可能更高，服務 器安裝非常密集，散熱量越來越大，能耗也隨之越來越高， 數據中心節能工作越來越凸顯重要。數據中心除 IT 第一大 能耗外（占 50% 以上），空調系統為第二能耗系統（占到 38% 左右），在非 IT 設備中占絕大部分，所以空調系統的 節能是數據中心的節能核心，是降低數據中心能耗的重要途 徑，是數據中心節能最大潛力所在。通過以下多種手段提高 空調系統的能效，降低能耗，從而做好數據中心節能工作， 降低數據中心的 PUE 值。
3.1 利用自然冷源 自然冷源主要是借助室外自然界的一些低溫冷源來冷卻 機房，例如冷空氣、冷水（冰水）等免費的冷源?？照{主機 的能耗一般能占到空調系統能耗的 56%，通過自然冷卻停止 或減少數據中心空調主機的運轉，可以大幅降低空調系統的能耗，空調全年運行能效比顯著提高，節能效果非常明顯。 一般情況下所使用的方式有風側自然冷源和水側自然冷源。 風側自然冷源是指利用室外新風自然冷卻，將利用室外的低 溫空氣，通過新風和回風比例調整，經過過濾系統處理之后 引入到數據機房內部，實現通信設備的制冷。我國北方室外 空氣溫度低于 15℃時間占全年小時數 50% 以上，例如北京 占 55%，哈爾濱占 70%，非常適合使用自然冷卻技術。水側 自然冷源是指利用河流湖泊或地下水自然冷卻，例如阿里巴 巴位于浙江千島湖的數據中心因地制宜采用湖水制冷，深層 湖水通過完全密閉的管道流經數據中心，幫助服務器降溫， 制冷能耗節省超過 8 成。
3.2 良好的空調氣流組織形式 數據中心氣流組織形式是影響空調系統節能的重要因 素，冷氣流動過程中的阻力越小，冷風和熱風氣流隔離的越 好，冷量損耗的就越小，空調主機運行效果就越高，能效比 越好。但經常是因為空調氣流組織設計不合理或未經過 CFD 軟件仿真測試，造成了冷氣流的利用率低，使得空調系統能 耗浪費。 數據中心常見的空調氣流組織形式有三種，分別為房間 級氣流組織，行級氣流組織，機柜級氣流組織。房間級氣流 組織一般采用架空地板，下送風，冷通道封閉，上回風方式。 架空地板起到靜壓箱的作用，通過冷通道里的開孔地板進入 機柜前面板，穿過機柜從后面板出風，再通過回風百葉窗回 到空調間，進入末端空調，形成風路。采用此方式能夠獲得 可靠和均勻的冷卻氣流分布，隔離了冷熱氣流，能夠有效回 風，提高了空調系統的制冷效率，降低了空調系統的能耗。
3.3 采用變頻設備 數據中心的冷水機組能耗是跟隨末端 IT 負載和室外環 境溫度的變化，特別是大中型數據中心，業務上架也不是一 步到位，需要經過幾年的過程，冷水機組大部分時間運行在 非工況情況下，通過使用變頻冷水機組，每年可節省 20% 左右的能耗，同時水冷系統中冷凍水泵、冷卻水泵、機房里 的末端空調 EC 風機均使用變頻設備，可以實時根據 IT 負載 的情況自動調整，能夠節約大量的冷量。
3.4 提高機房回風溫度 數據中心機房一般機房溫度運行 24℃左右，但現在各 種 IT 設備硬件性能的提高，特別是服務器宕機溫度的提高， 有理由可以提高機房的運行問題，例如提高到 26℃左右，機 房 IT 設備也是運行正常。我們可知通過提高機房的回風溫 度節省空調系統能耗，常年累積也是相當可觀。
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