下载文档原格式
数据中心空调系统节能技术白皮书目录1. 自然冷却节能应用31.1 概述31。
2 直接自然冷却31。
2。
1简易新风自然冷却系统31。
2。
2新风直接自然冷却51。
2。
3 中国一些城市可用于直接自然冷却的气候数据: 8 1.3 间接自然冷却81.3.1间接自然冷却型机房精密空调解决方案81。
3。
2风冷冷水机组间接自然冷却解决方案121。
3.3水冷冷水机组间接自然冷却解决方案151。
3.4 中国一些城市可用于间接自然冷却的气候数据：16 2。
机房空调节能设计172。
1 动态部件172.1。
1 压缩机172.1。
2 风机182.1.3 节流部件192.1.4 加湿器192.2 结构设计212.2.1 冷冻水下送风机组超大面积盘管设计212.2。
2 DX型下送风机组高效后背板设计222。
3 控制节能222。
3.1 主备智能管理222.3。
2 EC风机转速控制232。
3。
3 压差控制管理232.3.4 冷水机组节能控制管理261。
自然冷却节能应用1.1概述随着数据中心规模的不断扩大，服务器热密度的不断增大，数据中心的能耗在能源消耗中所占的比例不断增加。
制冷系统在数据中心的能耗高达40%，而制冷系统中压缩机能耗的比例高达50%。
因此将自然冷却技术引入到数据中心应用，可大幅降低制冷能耗。
自然冷却技术根据应用冷源的方式有可以分为直接自然冷却和间接自然冷却。
直接自然冷却又称为新风自然冷却，直接利用室外低温冷风,作为冷源，引入室内，为数据中心提供免费的冷量;间接自然冷却，利用水（乙二醇水溶液）为媒介，用水泵作为动力,利用水的循环，将数据中心的热量带出到室外侧。
自然冷却技术科根据数据中心规模、所在地理位置、气候条件、周围环境、建筑结构等选择自然冷却方式。
1。
2直接自然冷却直接自然冷却系统根据风箱的结构，一般可分为简易新风自然冷却新风系统和新风自然冷却系统.1.2.1简易新风自然冷却系统1.2。
1。
1简易新风自然冷却系统原理简易新风直接自然冷却系统主要由普通下送风室内机组和新风自然冷却节能风帽模块组成。
空调设计及合理选用空调设备的主要依据，是空调系统设计优化的基础。
二、如何做到按需供冷？在以往的空调系统设计中，是将空调房间考虑成一个均匀空间，按现场最大需求量来考虑的，采取集中制冷模式，忽视了空间各部分的需要，缺少考虑制冷效率、制冷成本及能源危机的意识。
目前随着科学技术的发展，人们逐渐认识到按需制冷的必要和集中制冷的弊端，这一技术也成为空调系统节能今后的发展方向。
何谓“按需制冷”，按需制冷可以理解为按房间各部分热源的即时需要供冷，将冷媒送到最贴近热源的地方，也就是将制冷方式从房间级制冷转变为机柜级别制冷，最后到芯片级制冷，这也正是机房制冷的发展趋势。
设计时在设备发热高的区域配更多的制冷量，设备发热小的区域分配较少的制冷量，最好能够做到定量分配。
在数据中心还处于小型机房时代，集中制冷也许并不是什么问题，但是到高密度热负荷的大型数据中心的今天，片面地加大空调的制冷能力，希望通过降低整个机房的温度使服务器降温，并不能从根本上解决问题，而且还造成能源的浪费。
APC-MGE提出了以“精密制冷”为核心的、专门针对机柜制冷的机柜级解决方案。
英飞集成系统的In-row制冷单元放在高密度服务器机柜旁边，针对每个热点进行降温，让冷热空气直接在机柜和空调之间以最短的路径循环，从而有效提高制冷效率。
与房间级制冷相比，In-row制冷对冷气的利用率达到70%，并能够处理更高的热负载密度。
In-Row制冷单元的模块化设计，以服务器机柜为中心，可以随着机柜变化。
模块化组合不但能满足不同机房的制冷需求，还能使制冷系统容量随IT负载的变化而变化，节约大部分不必要的电能消耗。
三、数据中心送风方式的选择（上送风or下送风）数据中心内显热庞大，潜热微小的环境导致需要大风量的空调系统。
为了保证数据中心内不同位置的IT设备都能处于适宜的温度和湿度工作条件下，就必须正确设计数据中心的送风和回风的气流组织。
数据中心常采用的送风方式主要有两种：风管上送风方式、架高电地板下送风方式。
数据中心空调系统应用白皮书数据中心空调系统应用白皮书
⒈引言
⑴目的
⑵背景
⒉数据中心空调系统的重要性
⑴数据中心的特性
⑵数据中心的热量排放问题
⑶空调系统在数据中心中的作用
⒊数据中心空调系统的基本原理
⑴制冷循环原理
⑵空调系统组成
⑶关键组件的功能和作用
⒋数据中心空调系统的设计与选择
⑴系统设计考虑因素
⑵空调系统类型比较
⑶空调系统的容量计算
⑷空调系统的能效评估
⑸特殊环境下的空调系统选择⒌数据中心空调系统的部署与管理
⑴空调系统的部署策略
⑵空调系统的安装与调试
⑶空调系统的运维管理
⑷故障排除和维修
⒍数据中心空调系统的未来发展趋势
⑴新技术的应用
⑵绿色环保和能源效率的重要性
⑶智能化的空调系统管理
⑷自动化和自适应控制的发展⒎结论
⑴总结与回顾
⑵对未来的展望
附件：
⒈空调系统选型表格
⒉数据中心热负荷计算工具
法律名词及注释：
⒈数据中心：指用于存储、管理和处理大量数据的设施。
⒉空调系统：指通过冷却和除湿等操作，调节室内空气温度、
湿度和质量的系统。
⒊能效评估：指对空调系统的能耗进行评估和分析，以确定系
统的能效性能。
⒋绿色环保：指在设计和运营中考虑环境友好和资源节约的原则。
⒌智能化管理：指利用先进的传感器、数据分析和自动化技术，提高空调系统的管理效率和智能化水平。
连载1期数据中心蓄冷白皮书NO.011.1数据中心持续供冷的必要性数据中心是为电子信息设备提供运行环境的场所，在数据中心中需要安装数据处理、数据传输和网络通讯等多种IT 设备。
为保障IT 设备正常有效的运转，保障业务顺畅的进行和服务及时的提供，还需要安装为IT 设备服务的电力、空调等相关设备及传输管路。
图1-1 数据中心常用能源示意图数据中心的电力供应，从市电经过变压器，给不间断电源（UPS）供电，UPS后备电池给机柜内的IT设备提供不间断的高品质电力供应。
服务器的散热量，通过机房空调和空调水系统，最终通过室外的冷却塔将室内的电力消耗转化的热量排至室外。
为了应付电力和供水中断，在园区设置一定数量的存水和存油设备，保证整个园区的电力和制冷不间断供应。
2018年，国际正常运行时间协会（Uptime Institute ,UI）发布了《国际正常运行时间协会全球数据中心调查》报告，报告中给出了2016年1月至2018年６月这些数据中心宕机的原因。
其中停电是数据中心宕机的最主要原因，占比高达36％。
导致停电的主要原因是：市电故障、柴油发电机故障、操作失误、飓风、雷击、转换开关间歇性故障、不间断电源（UPS）故障、电涌，以及人为破坏等。
表1-1 数据中心宕机原因尽管数据中心按照UI的等级标准来设计，但依旧存在服务器宕机的风险。
数据中心每次宕机的平均成本损失约为7908美元／分钟。
在所有引起服务器宕机的原因中，由于冷却系统失效造成的宕机占33％，并且有逐年增长的趋势。
冷却系统失效的一个主要原因是故障性停电，当供电出现故障时时，可能会导致冷却系统出现暂时停机。
与此同时，服务器及其它 IT 设备由于采用 UPS，在一段时间内仍保持运转，并继续产生热量。
而冷却系统虽然有柴油发电机作为后备电源，但由于柴油发电机启动需要时间，因此在停电后冷却系统会失效一段时间。
在冷却系统失效的时间内，数据中心的温度会急剧上升，在一段时间后会达到服务器运行的极限温度。
数据中心机房空调系统技术白皮书发布为推广数据中心空调系统技术、贯彻执行国家标准，由中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会（CECS）数据中心工作组牵头组织业内专家编写的《数据中心机房空调系统技术白皮书》日前正式发布。
该白皮书总结了数据中心空调系统的理论和实践经验，阐述了数据中心的环境要求、数据中心的机柜和空调设备布局、数据中心空调方案设计、数据中心高热密度解决方案、数据中心制冷系统发展趋势及机房环境评估和优化等。
数据中心工作组组长、《数据中心机房空调系统技术白皮书》课题技术负责人钟景华表示，此白皮书可用于指导数据中心空调系统的规划和设计。
白皮书正式发布制冷系统是数据中心的耗电大户，约占整个数据中心能耗的30%~45%。
随着绿色数据中心概念的不断深入，制冷系统的节能也逐渐获得业内人士的关注。
编制技术白皮书，有助于推广成熟的空调技术，对相关的热点问题开展探讨和解释。
《数据中心机房空调系统技术白皮书》课题技术负责人钟景华在发布会上表示，经过多次集中讨论和交流，编写组针对白皮书的整体架构和内容做了反复沟通和探讨，根据国内外相关技术标准规范的要求，开展了多次专题研究和调查分析，广泛征求各方面的意见，总结归纳国内外数据中心空调系统在工程应用中的实践经验，经反复修改和专家审查，最终定稿发布。
白皮书的编制原则主要包括三个方面。
一是考虑内容的适应性、覆盖性和全面性。
白皮书要适应当前数据中心的技术发展状况以及未来新技术、新产品的发展情况。
有关数据和资料要与新设备、新材料、新技术、新工艺的发展水平相适应；要覆盖国内各种数据中心的空调系统工程设计、施工和检验环节；纳入成熟的、经过验证的应用方案、方法和设备等；内容体系要完整。
二是以数据中心空调系统方案设计为中心。
侧重设计方案和原则、重要技术方案确实定、参数计算和确定、设备选型与布置等方面的内容，同时防止内容冗杂，通过分类提供相关标准、规范、参考资料的索引，提供深入学习和研究的途径。
IDC数据中心空调制冷•空调制冷系统概述•空调设备选型与设计•空调系统安装与调试•空调系统运行维护与保养•空调系统性能评估与优化•空调制冷新技术发展趋势空调制冷系统概述数据中心内温度需保持稳定，通常要求在22-24℃之间，以确保设备正常运行和延长使用寿命。
温度湿度洁净度相对湿度应控制在40%-60%之间，以防止静电和腐蚀等问题。
数据中心内应保持洁净，减少灰尘对设备的影响，通常要求空气洁净度在0.5微米以下。
030201IDC 数据中心环境要求通过制冷剂循环，将室内热量转移至室外，达到降温的目的。
制冷主机用于冷却制冷主机产生的热量，通过水循环将热量带走。
冷却塔/冷却水系统将冷却后的空气通过送风管道送入室内，同时处理室内空气湿度和洁净度。
风机盘管/空气处理机组监测室内环境参数和制冷系统运行状态，实现自动调节和远程控制。
控制系统空调制冷系统组成及原理自然冷却技术利用自然冷源（如室外低温空气或地下水）进行制冷，降低能耗和运营成本。
适用于特定气候条件下的数据中心。
风冷式制冷通过空气冷却制冷主机，适用于小型数据中心或室外环境。
具有结构简单、维护方便等优点，但制冷效率相对较低。
水冷式制冷通过水冷却制冷主机，适用于中大型数据中心。
具有制冷效率高、噪音低等优点，但需要配备冷却塔或冷却水系统。
双冷源制冷结合风冷和水冷方式，根据室内外环境条件自动切换制冷方式。
具有灵活性和高效性等优点，但系统复杂度和成本相对较高。
制冷方式分类与特点空调设备选型与设计制冷量送风温度与湿度能效比（EER ）噪音等级设备参数与性能指标01020304根据数据中心热负荷确定所需制冷量，确保空调设备能够提供足够的冷却能力。
设定合理的送风温度和湿度，以满足数据中心设备运行环境要求。
选择高能效比的空调设备，以降低运行能耗和成本。
确保空调设备运行噪音在可接受范围内，避免对数据中心环境造成干扰。
根据数据中心空间布局，合理规划空调设备的排列方式，确保气流组织顺畅。
简介2房间级、行级和机柜级制冷2三种制冷方式的比较6结论11资源12点击内容即可跳转至具体章节目录数据中心房间级、行级和机柜级制冷方式的选择数据中心IT 负载所消耗的电能几乎都会变成废热，必须将这些废热排出去以防止数据中心温度过热。
实际上，所有IT 设备都是风冷型设备，也就是说，每台IT 设备都会吸入周围环境的冷空气，再排出热空气。
由于一个数据中心可能包括数千IT 设备，因此数据中心内会有数千条热气流排风路径，它们共同构成了数据中心的总废热，这些废热必须排出去。
空调系统对数据中心的作用就是高效收集这些复杂的废热气流，并将它们排到室外去。
过去，数据中心制冷一直采用周边制冷装置，在高架地板下方分配冷气流，不采取任何形式的气流遏制。
这称为“精确送风、自然回风”的气流分配方法，具体请参见第55号白皮书《用于IT 环境的各种气流分配方案》。
此种方法是并行运行一个或多个空调系统，将冷空气送入数据中心，并吸回机房环境中较热的空气。
这种方式的基本原理是，空调不仅提供原始制冷容量，而且还作为一个大型的混合器，不断搅动混合机房中的空气，使之达到一致的平均温度，以防止热点的出现。
这种方法只有在混合空气所需功耗仅占数据中心总功耗很小一部分时才有效。
模拟结果和经验表明，仅当数据中心平均功率密度为每机柜1~2kW 左右，即323~753 W/m²（30~70 W/ft²）时，该系统才能发挥应有的效果。
虽然可采取各种措施来提高此传统制冷方法的功率密度，但在实际实施时仍有限制。
如需了解更多有关使用传统制冷的限制的信息，请参见第46号白皮书《超高密度机柜和刀片服务器散热策略》。
随着现代IT 设备的功率密度将峰值功率密度提升至每机柜20kW 甚至更高，模拟结果和经验都指出，基于混合空气的传统制冷（无气流遏制）不再能起到有效的作用。
为解决这一问题，在设计数据中心时会采用侧重房间级、行级和机柜级制冷的设计方式。
在这些方式中，空调系统将分别与房间、机柜行或单个机柜集成，以减少空气混合。
数据中心机柜系统技术白皮书引言随着社会、经济的快速发展，信息数据的作用越来越得到重视。
目前很多企，事业单位已经通过各种信息与通信系统的建设，而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络架构。
如何对它们进行更好地运用，发挥其最大的作用，满足业务的不断增长，成为了众多企业最为关心的问题。
因此建立一个稳定、安全、高效的数据中心，将是针对这类问题最为有效的解决方案。
数据中心正在发展成为企业的信息化建设核心，设备、服务和应用的集成使得企业网络真正成熟和高效地运行起来。
近年来，国际数据中心市场发展迅猛，数据存储、交换、互通的过程需求及支撑的设备，数据网络等方面的重大变化已改变了人们对通信枢纽、数据中心和计算机机房等电信基础设施建设的许多设计理念与思路。
企业及运营商的主机设备及其外围支持设备已逐步被高性能的服务器所替代。
基于主机的服务将转变为由分布式服务器完成，这些都为数据中心的设计，建设和运行带来了新的挑战。
这些新的挑战给数据中心的基础建设提出了新的要求，而预制化，集成化和产品化的机柜系统则是这种要求下的必然产品演变。
机柜系统是数据中心重要的组成部分之一。
从机房的功能角度看，它承担了数据中心中的设备的物理承载，决定了设备堆放密度在物理上的可能性，结合布线系统,配电系统,照明系统,安防监控系统为设备的供电,互联互通提供了结构通道和维护上的便利性。
随着数据中心的集约化和大型化，它又同时为机房的可管理性提供基础接口，通过机房气流的再分配，为机房节能减排提供方案。
从机房的外观角度看，机柜系统又是机房外观的主要组成部分之一。
机柜系统的整体性，美观性直接影响机房的整体外观。
从机房的建设角度看，机柜系统自身的完整性，全面性和产品化在较大程度上影响了机房的建设速度和施工质量。
1.1研究的范围本白皮书针对设计人员、安装人员和使用者的需要，详细论述了数据中心机柜系统的构成、产品选择、系统配置、质量构成等方面内容，提出了数据中心机柜系统的发展趋势、规划思路、设计方法和实施指南。
