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大數(shù)據(jù)中心一般包含IDC機(jī)房、綜合機(jī)房等，機(jī)柜密集度高，機(jī)柜發(fā)熱量極大?？照{(diào)系統(tǒng)既需要滿足電子信息設(shè)備的散熱要求，還需要保證供冷系統(tǒng)的可靠性。此外，數(shù)據(jù)中心能耗較大，需要盡可能降低能耗。
目前行業(yè)主流的制冷方案是冷凍水和蒸發(fā)冷卻技術(shù)方案，其他制冷方式只有一些零星試點(diǎn)，幾乎沒有大規(guī)模應(yīng)用案例。因此本文將通過兩種制冷系統(tǒng)形式的比較，為數(shù)據(jù)中心建設(shè)之初制冷和空調(diào)方案的選擇提供思路。
冷凍水系統(tǒng)屬于傳統(tǒng)系統(tǒng)，已經(jīng)規(guī)模應(yīng)用了十年以上，但近年來新建或待建的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，則更多采用了蒸發(fā)冷卻空調(diào)AHU的方案。
澳藍(lán)直接蒸發(fā)技術(shù)
充分利用干空氣能的一種技術(shù)，利用不飽和空氣的干球溫度與濕球溫度之差作為驅(qū)動(dòng)勢進(jìn)行降溫冷卻，空氣越干燥，干濕球溫差越大，蒸發(fā)冷卻的驅(qū)動(dòng)勢越大，蒸發(fā)冷卻效果越好。
澳藍(lán)間接蒸發(fā)技術(shù)
空氣首先進(jìn)入芯體的干通道，同時(shí)一部分被冷卻后的氣流通過孔口進(jìn)入另一側(cè)的濕通道。濕通道中空氣和噴淋水在水蒸氣分壓力差的驅(qū)動(dòng)勢下，進(jìn)行熱濕交換。
露點(diǎn)間接蒸發(fā)效率接近100%，若再進(jìn)行直接蒸發(fā)冷卻，理論上總濕球效率將達(dá)到130%。
從可靠性來看，AHU方案可用性更高。
理論上，各種空調(diào)方式都能滿足國標(biāo)ABC級(jí)相關(guān)要求，也能實(shí)現(xiàn)Uptime Institute TIER Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ/Ⅳ規(guī)規(guī)定的可靠性功能，能夠?qū)崿F(xiàn)不間斷供冷。但相較冷凍水系統(tǒng)，AHU方案更簡單，可能的故障種類少，故障影響范圍小，維護(hù)的用時(shí)也會(huì)更短，因此擁有更高的可靠性。冷凍水系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)冷凍站著火或主管路故障，就有可能發(fā)生整個(gè)系統(tǒng)崩塌的大范圍故障，這類故障影響范圍大，修復(fù)也需要更多的時(shí)間。
從節(jié)電維度看，AHU方案用電更少，更符合綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)要求。
間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)即使在炎熱的夏天，也能有一半以上的負(fù)荷可以通過自然冷卻（蒸發(fā)冷卻）帶走，自然冷卻的利用更充分，可以大幅降低數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)能耗，在全國絕大多數(shù)地區(qū)的PUE基本介于1.15-1.3之間。間接蒸發(fā)冷卻全年只有部分時(shí)間需要用水，用水量遠(yuǎn)低于水冷冷凍水系統(tǒng)，同時(shí)設(shè)備可以選擇節(jié)水或節(jié)電模式運(yùn)行，可基于IT負(fù)載和資源情況，實(shí)現(xiàn)制冷量與資源情況匹配。傳統(tǒng)冷凍水方案無法全年利用自然冷卻，存在完全機(jī)械制冷工況，在絕大多數(shù)地區(qū)，機(jī)械制冷的應(yīng)用時(shí)間都比較長，PUE沒有優(yōu)勢。
從施工運(yùn)維看，AHU方案更加靈活，便于項(xiàng)目分期建設(shè)。
AHU機(jī)組單個(gè)設(shè)備就是一個(gè)制冷單元，設(shè)備的集成度高，可以根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)需求進(jìn)行部署，整體建設(shè)周期短，后期運(yùn)維也較簡單。系統(tǒng)的架構(gòu)簡單，設(shè)備種類單一，沒有復(fù)雜的管路，需要現(xiàn)場安裝的工程量少，安裝調(diào)試也相對簡單，交付周期短。并且可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要分期靈活擴(kuò)容，擴(kuò)容時(shí)也不會(huì)對已經(jīng)運(yùn)行的設(shè)施造成不利影響。這些優(yōu)點(diǎn)是冷凍水系統(tǒng)無法比擬的。
隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模和數(shù)量的幾何增長，以及國家能源戰(zhàn)略政策的密集出臺(tái)、雙碳目標(biāo)計(jì)劃的實(shí)施和對數(shù)據(jù)中心PUE值的強(qiáng)制限制。充分利用自然冷源，引進(jìn)新技術(shù)，降低能耗，提升系統(tǒng)能效，成為數(shù)據(jù)中心迫切需要解決的問題。
由于蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的綠色節(jié)能、安裝便捷、運(yùn)維簡單等特點(diǎn)，近幾年該種制冷形式在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。
