浅析数据中心制冷系统的节能技术
数据中心节能降耗应从两个方面入手，第一是减少数据中心IT设备对电能的需求，降低其能耗和发热量，第二是提高供电和制冷系统的效率，减少不必要的浪费 。今天我们一起讨论下数据中心制冷系统的节能 。
数据中心机房单位面积能耗由10年前的400~500W/m2迅速升高到目前的800~1000W/m2，而且还呈现不断上升的趋势 。尤其是目前高密度IDC机房设备集成度的提高，已经使单机架的功率大幅度提升 。台式服务器机架功率为1.5kW，模块式服务器机架功率为10kW左右，现在最新的刀片式服务器机架功率高达30kW 。高耗电，必然产生了高发热，因此IDC机房的空调需求量也大幅度增加 。
1.针对数据中心机房IT设备用电功耗及机房散热要求 。应采用相对应的机房制冷系统解决方案和机房散热方案：
1）当机房机柜功耗在3~6kW时，建议采用风冷或水冷空调系统，采用面对面，背对背的冷热通道分隔的机房气流组织进行规划和建设 。在当地气候允许的条件下，可考虑能效比较高的水冷空调系统和自然风冷冷却方案 。当机房局部产生热岛时，可使用有气流导向的变风量送风地板，增强机房热岛区的局部散热 。
2）当机房机柜功耗在8~15kW时，建议采用封闭冷通道气流组织进行规划，采用风冷或者水冷空调系统 。在机房局部功率产生热岛时，可使用EC风机与送风地板，增强机房热岛区的局部散热；在机房局部产生高功率热岛时，使用机房行间空调封闭局部进行内部增强快速散热 。
3）当机房机柜功耗在15~25kW时，建议采用机房行间空调，机柜封闭增强机房热岛区的局部散热，有条件可采用冷板式机柜，柜内热空气与冷却水在柜内进行热交换的冷却技术 。
4）当机房功率大于25kW时，考虑更加高效的散热冷却技术，采用液冷技术，高密度服务器高度热品质冷却系统 。
从以上方案，我们可以看出，对于传统的低功率机柜，利用风冷空调制冷技术即可满足其运行条件 。当功率大于10kW时，需采用封闭通道并采用行间空调制冷 。当功率大于15kW时，需采用冷板式制冷技术满足机柜运行需要 。当功率大于25kW时，考虑更加散热高效的浸没式液冷技术 。
云数据中心发展趋势为大规模、高密度机房，传统的空调制冷方式将很难满足未来的数据中心运行要求 。如何更加高效节能，我们对比一下上述液冷技术路线与传统技术性能PUE 。
2.不同冷却技术能耗对比
对比传统空气冷却、冷板式、浸没式液冷，不考虑外界环境因素变化，三种技术对比如下：
文章插图
【浅析数据中心制冷系统的节能技术】 总结
分析三种技术运行工况，制冷系统制冷能耗总体不断降低 。冷板式对于传统风冷冷却技术能够有效大幅度降低能耗，浸没式液冷能够更进一步节能降耗，PUE可以达到1.09 。随着国内对数据中心节能指标控制越加严格，PUE有更进一步降低的趋势，有此可见，浸没式液冷在高功率、大规模数据中心节能应用存在广阔的前景 。随着技术不断发展，数据中心制冷系统将会更加高效节能 。
责任编辑：tzh
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