淺析機房智能直冷優化應用技術

2017年我國數據中心用電量約占全社會用電量的5%，即2600億kWh，其中約40%被機房制冷系統消耗，年消耗的電量約為1060億kWh，折合標準煤約3400萬t。目前，我國的數據中心機房制冷主要依靠傳統空調技術，不但耗電量巨大，而且電能使用效率(PUE)較高，因此具有較大的節能空間。

據工信部的統計數據，2013年我國數據中心用電量約占全社會用電量的5%，即2600億kWh，其中約40%被機房制冷系統消耗，年消耗的電量約為1060億kWh，折合標準煤約3400萬t。目前，我國的數據中心機房制冷主要依靠傳統空調技術，不但耗電量巨大，而且電能使用效率(PUE)較高，因此具有較大的節能空間。機房智能直冷優化應用技術可替代現有機房傳統空調制冷系統，有效降低空調運行耗電量，節能效果良好。目前應用該技術可實現節能量15萬tce/a，CO2減排約40萬t/a。

技術內容

1.技術原理

機房智能直冷優化應用技術利用制冷劑自然相變循環原理，以溫差的形式產生壓差，驅動制冷劑工質的自然相變循環流動，實現室內外無動力熱量交換。同時，采用機房能效管理軟件及環境維持系統監控軟件，實現按需供冷的自適應冷量調節及機柜級溫度場控制。采用該技術的智能冷卻終端，可顯著降低機房原有空調制冷系統運行時的耗電量，實現節能。

2.關鍵技術

(1)機房內外無動力熱量交換技術

安裝在機柜背部制冷終端內的液態制冷劑吸熱后蒸發為氣態，依靠重力作用，沿制冷劑導管自然流動至室外冷量分配單元，冷凝后變為液態，又自然回流至智冷終端內，依此循環，源源不斷地將室內機柜產出的熱量排放至室外，實現機房室內外的無動力熱量交換。

(2)按需供冷的自適應冷量調節技術

每臺機柜內設備的發熱量不同，制冷終端內制冷劑蒸發量不同，從而使冷卻回流液帶回的制冷量不同，通過機房能效管理軟件，可自動調節智冷終端及室外冷源的制冷量，實現按需供冷。

(3)機柜級溫度場控制技術

傳統機房制冷是利用高密空調同時面向多個機柜組制冷，從而導致離空調通風口距離不同，制冷效果不同。本技術直接在每個機柜背部安裝智冷終端，獨立面向機柜熱源均勻制冷，解決機房溫度環境局部過熱的問題。

3.工藝流程

機房智能直冷優化應用技術運行流程如圖1所示。機房內(圖右側)每個機 柜排出的熱風，使安裝在其背部的智能冷卻終端內的制冷劑工質受熱后發生相 變，由液態蒸發為氣態，依靠壓差沿制冷劑氣體管路將熱量帶到室外系統(圖左 側)的冷量分配單元，在冷量分配單元內與室外冷源進行熱交換;制冷劑工質受 冷后由氣態冷凝為液態，依靠自身重力沿制冷劑液體管路回流到智能冷卻終端 內，從而完成一個完整的熱力循環，機房內產生的熱量依此源源不斷傳遞到室外。 當室外濕球溫度低于14℃時，系統自動啟用冷卻塔，不啟用冷水機組壓縮機，充分利用自然冷源，達到節能的目的。

系統運行流程示意圖

主要技術指標：

1.節能率≥30%;

2. PUE指數≤1.3。

來源：環境監控系統 機房動力環境監控系統 http://m.scdprobes.com/solution/  本文采集于網絡，如有問題有聯系刪除