数据中心节能最佳策略

数据中心的制冷系统节能应从两个阶段分别来把控，第一是设计阶段，第二是运行阶段，其中设计阶段的节能应该是占据主要的比例；以下从不同角度来分析设计阶段和运行阶段节能的最佳策略；

一 设计阶段

中国国家标准《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2017）在空气调节部分说明，空调系统夏季冷负荷包含的内容有：数据中心内设备的散热（IT设备+配电设备+辅助设备）

、建筑围护结构热负荷、太阳热辐射、人体散热、照明装置散热、新风负荷、伴随着散湿过程中的潜热以及相应的湿负荷（人体散湿、新风湿负荷、渗漏空气湿负荷、维护结构散湿）其中主要热负荷来源于数据中心内设备的散热热负荷，湿负荷来源于新风湿负荷以及渗漏空气湿负荷；当明确了热湿负荷以后，开始进行制冷系统的配置；

1气流组织形式选择

对于超过单机柜超过4KW的机柜，宜选择行间精密空调、冷水背板、热管形式、OCU（对流顶置）等，冷热通道隔离

对于低于4KW的可以选择高架地板下送风，上回风，冷热通道隔离；

2对于精密空调风机

以最小压力降设计空气送回风系统，即缩短流通距离/较小流动阻力；

使单位换热量的风机输送功率最小；

采用期望点效率高的风机；

采用高效率电机；

采用低压力降过滤网（一般选用G4级别的初效过滤网）；

经常清洗更换过滤网；

可采用变速风机；

3对于精密空调冷却盘管

冷冻水进出冷却塔盘管的压力降；

空气经过冷却盘管前后的压力降；

空气经过冷却盘管进、处盘管工况（温度和湿度的变化）

冷冻水进出冷却塔盘管工况（流量和温度的变化）；

以上四个参数相互影响，经过研究，空气侧的压力降随着逼近温度的增大而呈下降趋势（比逼近度指冷却盘管的出风温度与冷冻水的进出温度之差）。

4对于水泵

选择的水泵运行在最佳工作点；

优化冷冻水的供回水温差ΔT，较大的ΔT可使水泵流量较小，于是水泵的能耗降低，但会潜在的降低冷水机组效率或加大冷水盘管规格；

选用高效率电机；

选用变频驱动装置

5对于冷水机组

冷水机组的形式与规格

冷水供水温度（实验机组研究结果，冷冻水供水温度每提高0.6℃，冷机的效率将提高1%～3%）；

冷冻水的温差（冷水机组冷冻水侧进出水温差的大小对于冷机的效率不受印象）；

冷却水的温差（研究表明冷却水温差越大，冷机的COP越大）；

压缩机变频驱动（研究表明，冷水机组在部分负荷下，采用采用变频驱动装置更加节能）；

6冷却塔

根据厂家提供的多种冷却塔型号，选择合适的冷却塔

风机的选择：螺旋桨式风机能耗离心式风机小；

设计水流量调节比大的冷却塔可使冷却水流量与冷水机组的需求更匹配；

选用高效电动机；

选用变频驱动装置；

7运行模式的设计

优先选择节能模式、预冷模式（板换+冷机）、冷机模式

节能模式：湿球温度低于8℃以下，冷却水回水温度控制在10℃，冷冻水供回水温度控制在13℃～19℃；（如冷冻水供水温度设计较高，可提高湿球温度8℃以上）。

预冷模式：湿球温度在8℃至14℃之间，冷却水回风温度在16℃以下，采用先进行板式换热器冷却19℃的冷冻水回水至17℃，然后17℃冷冻水回水经过冷机制冷输送13℃的冷冻水供水温度。

制冷模式：湿球温度在14摄氏度以上时，开启冷机制冷模式；

二 运行阶段

1对于二次泵变流量系统的控制

Ø根据IT负荷的变化合理调整末端差压设定值，依次来保证低能耗下的二次泵的运行；

对于选择一次泵定频的系统可以改造升级为一次泵变频，二次泵变频，一次泵变频根据蓄冷罐流量调整一次泵的频率，及关注冷机蒸发器侧最低水流量值；

根据冷却水供回水温差调整冷却水泵频率；

根据冷却水回水温度调整冷却塔运行频率；

2对于一次泵变流量系统的控制

根据IT负荷的变化合理调整末端差压设定值、参考冷机蒸发器侧最低水流量及水泵的最佳运行工况点；

其他调节同上

3在不同环境温湿度情况，找运行最优点

只有在实践中不断摸索，才能找出系统的总得运行最优点；