数据中心（IDC）空调系统设计研究综述
摘要：针对数据中心能耗高问题，做3种空调系统的设计系统介绍及讨论，以及相应的节能措施，重点为自然冷却技术。
关键字：自然冷却技术，数据中心，节能，空调系统
引言
随着整个社会信息化进程的飞速发展,数据信息已经成为许多行业正常工作的重要组成部分。数据的处理、储存、传递都需要高性能的计算机数据处理以及与之相配套的数据机房。数据中心耗电量大、发热密度高,特别是随着规模的扩大，这一特点尤为突出。目前，美国数据中心平均电能利用效率(PUE)为1.9，而我国大部分数据中心电能利用效率(PUE)普遍大于2.2，节能潜力巨大【1】。全球数据中心耗电量约占总用电量的1.1~1.5%，美国数据中心耗电量约占总用电量的1.8%，而我国数据中心耗电量已达到988亿kW.h,约占社会总能耗的2%、占建筑能耗的10%，而空调系统约占数据中心总能耗的40%，由此可见，数据中心的空调系统的设计任重而道远【2】。
1.国内外现状
目前针对数据中心的空调系统，因其耗电量占据总共的百分之四十，国内外的工程师研究的重点在于节能。
由于机房中设备装机功率大，机柜的散热量大且集中，但机房内部的散湿量极小。因此数据中心的散热中显热占绝大多数,而散湿小，热湿比近似无穷大，空调的处理过程可近似为等湿降温过程，送风焓差小,风量大。因此为了提高送风效率，很多人提出了自然冷却技术，利用自然的冷空气或者低温水源对数据机房进行冷却，具有明显的节能效果。国外数据中心机房空调系统应用自然冷却的技术形式一般多为风侧自然冷却，而国内数据中心机房空调系统应用自然冷却的技术形式一般多为水侧自然冷却，且冷却塔供冷系统占比较大，这是由于国内水质和空气品质问题较为严重。
目前常见的数据中心节能方案有：水冷式数据中心、芯片冷却管道式数据中心、自然新风式数据中心、传统风冷式数据中心、冷通道封闭式数据中心等。其中，前两者为水冷式数据中心，建造门槛较高，存在漏液的风险，需要配备专业人员维护；自然风冷式数据中心对数据中心的场地气温有一定的要求，适宜在温度较低的地区采用；后两者为风冷式数据中心，建造难度和成本都相对较低，其中冷通道封闭式数据中心需要装配专用风管，对机房的整体布局有一定的要求，但制冷效率相比传统式有显著的提升【3】。
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