數(shù)據(jù)中心節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究授課教師：李

震目錄數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例結(jié)論與展望21.1數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題

數(shù)據(jù)中心是一類特殊建筑，用來(lái)集中放置和管理各類IT設(shè)備（如服務(wù)器、交換機(jī)、高性能計(jì)算機(jī)、工作站等）及其配套設(shè)施（電源、照明、空調(diào)等），以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、通信、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等功能，為不同需求的用戶提供實(shí)時(shí)高效的信息處理服務(wù)。數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)和功能示意圖數(shù)據(jù)中心內(nèi)部服務(wù)器機(jī)架31.1數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題不同類型的數(shù)據(jù)中心由造紙廠改造的芬蘭谷歌數(shù)據(jù)中心俄勒岡州谷歌數(shù)據(jù)中心冷卻塔水蒸汽布法羅地區(qū)Yahoo數(shù)據(jù)中心呼和浩特中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心451.2數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題世界數(shù)據(jù)中心耗電量分析[1]

我國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量分析[1]數(shù)據(jù)中心能耗高：?jiǎn)挝幻娣e發(fā)熱密度高，全年連續(xù)運(yùn)行√ 預(yù)計(jì)到2020年，全球信息技術(shù)相關(guān)的碳排放量將達(dá)到15.4億噸[2]，占全球總碳排放量5%，已經(jīng)成為溫室氣體排放的重大來(lái)源之一?！?2015年我國(guó)數(shù)據(jù)中心耗電量逼近1000億度[3]。數(shù)據(jù)來(lái)源:[1]

ICTresearch；[2]信息產(chǎn)業(yè)如何減少碳排放；[3]中國(guó)數(shù)據(jù)中心能效研究報(bào)告61.3數(shù)據(jù)中心的建設(shè)及擴(kuò)張趨勢(shì)數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題發(fā)展趨勢(shì)√數(shù)據(jù)機(jī)房投資年增長(zhǎng)率25%√耗電量年增長(zhǎng)率10%~15%√服務(wù)器功率增長(zhǎng)，散熱密度急劇增加[1][1]ASHRAE

TC

9.9.數(shù)據(jù)處理環(huán)境熱指南.楊國(guó)榮,陳巍,王振華,譯.2版.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2010.1.4數(shù)據(jù)中心能耗結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題能耗構(gòu)成主要能耗：信息設(shè)備、空調(diào)系統(tǒng)其他能耗：電源系統(tǒng)、照明等輔助設(shè)備能耗高√ 信息設(shè)備（~43%）空調(diào)系統(tǒng)（~47%）、供電系統(tǒng)（~8%）√ 輔助設(shè)備所占比例過(guò)高71.5數(shù)據(jù)中心能效指標(biāo)數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題北京市數(shù)據(jù)中心機(jī)房PUE情況8PUE1.5~2.02.0~2.52.5~3.0>3.0合計(jì)機(jī)房數(shù)（座）7165937比例18.92%43.24%13.51%24.32%100%PUE=數(shù)據(jù)中心年總耗電量/信息設(shè)備年耗電量國(guó)內(nèi)√大部分?jǐn)?shù)據(jù)機(jī)房PUE>2.0√有少量PUE在1.70附近的大型數(shù)據(jù)機(jī)房國(guó)外√歐美國(guó)家相當(dāng)數(shù)量的機(jī)房PUE≈2.0√先進(jìn)的機(jī)房PUE<1.70√Google的機(jī)房(類型特殊)PUE<1.201.6數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀及問(wèn)題數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題9目錄數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例結(jié)論與展望102.1數(shù)據(jù)中心排熱本質(zhì)數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析傳熱過(guò)程室外傳熱過(guò)程熱量采集室內(nèi)傳熱過(guò)程熱量傳遞冷源選擇11典型機(jī)房傳熱過(guò)程2.1數(shù)據(jù)中心排熱本質(zhì)數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析1、換熱過(guò)程本質(zhì)分析2、換熱溫差本質(zhì)分析設(shè)備發(fā)熱室外大氣12當(dāng)前冷卻方式溫差消耗大傳熱本質(zhì)2.1數(shù)據(jù)中心排熱本質(zhì)13數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析

通過(guò)循環(huán)于室內(nèi)外之間的工質(zhì)，實(shí)現(xiàn)芯片與室外冷源的換熱，來(lái)實(shí)現(xiàn)利用自然冷源排熱根本目標(biāo)：維持芯片表面溫度不超過(guò)給定溫度穩(wěn)定地排出芯片產(chǎn)生的熱量對(duì)于確定的排熱系統(tǒng)，ΔT＝R

XQΔT：芯片表面溫度－冷源溫度R：系統(tǒng)等效熱阻Q：要求的排熱量2.1數(shù)據(jù)中心排熱本質(zhì)14數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析ΔT＝R

XQ

【驅(qū)動(dòng)溫差=熱阻X排熱量】當(dāng)芯片溫度－室外冷源溫度>ΔT時(shí)，可以用室外冷源排熱當(dāng)芯片溫度－室外冷源溫度<ΔT時(shí)，需要運(yùn)行制冷機(jī)，提供不足的ΔT，以滿足排熱要求ΔT越小，可以利用自然冷源的時(shí)間越長(zhǎng)；在必須啟動(dòng)冷機(jī)時(shí)，要求冷機(jī)提供的ΔT也越小，從而冷機(jī)功耗小怎樣減少ΔT？或者是怎樣降低排熱系統(tǒng)的等效熱阻R？是充分用好自然冷源的關(guān)鍵2.2數(shù)據(jù)中心熱量采集過(guò)程數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析典型架空地板送風(fēng)方式冷通道溫度分布15熱通道溫度分布機(jī)柜局部溫度分布2.2數(shù)據(jù)中心熱量采集過(guò)程數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心散熱形式16

運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)（全年不間斷供冷）送風(fēng)參數(shù)相對(duì)穩(wěn)定

高顯熱潛熱比（顯熱負(fù)荷與潛熱負(fù)荷之比通常大于0.95）大風(fēng)量，小焓差模式耗電量大氣流組織復(fù)雜傳統(tǒng)集中式送回風(fēng)方式存在的弊端2.3冷源過(guò)程17數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析選擇合適的冷源形式風(fēng)冷：干球溫度 蒸發(fā)冷卻：濕球溫度間接蒸發(fā)冷卻：露點(diǎn)溫度風(fēng)冷（冷源為室外干球溫度）蒸發(fā)式冷卻（冷源接近室外濕球溫度）間接蒸發(fā)式冷卻（冷源接近室外露點(diǎn)溫度）目錄數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例結(jié)論與展望183.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑氣候類型、制冷形式影響數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)能耗

IT負(fù)荷率、規(guī)模、安全等級(jí)影響數(shù)據(jù)中心整體能耗19各影響因素帶來(lái)的數(shù)據(jù)中心能效差異如何評(píng)價(jià)？3.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑GB

50178-1993《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》20能效如何比較？√

規(guī)模不同√

安全等級(jí)不同√

氣候類型不同√

制冷形式不同解決方案√

將各因素對(duì)PUE的影響進(jìn)行精細(xì)化考量√

分析不同條件給各個(gè)分系統(tǒng)帶來(lái)的PUE變化√

將條件變化對(duì)各分系統(tǒng)的影響疊加后，作用于整體的基準(zhǔn)PUE3.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑1寒冷地區(qū)、空氣冷卻式、安全等級(jí)B、負(fù)荷率100%、中等規(guī)模數(shù)據(jù)中心設(shè)定評(píng)價(jià)基準(zhǔn)：PUE=22單一系統(tǒng)因不同條件引起的PUE差值累加例：將氣候條件、安全等級(jí)、負(fù)荷率等的變化對(duì)制冷系統(tǒng)、UPS等能耗的影響分別進(jìn)行計(jì)算3不同系統(tǒng)PUE差值累加例：將制冷系統(tǒng)、UPS、照明等的PUE變化差值進(jìn)行累加，并作用于基準(zhǔn)PUE值4條件變化后的PUE評(píng)價(jià)指標(biāo)例：嚴(yán)寒地區(qū)、空氣冷卻式、安全等級(jí)A、負(fù)荷率25%、小規(guī)模數(shù)據(jù)中心213.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑50%2275%負(fù)荷率100%負(fù)荷率直接影響IT設(shè)備能耗，制冷負(fù)荷的改變又會(huì)影響壓縮機(jī)及輸配系統(tǒng)能耗25%3.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑安全等級(jí)C級(jí)23A級(jí)B級(jí)安全等級(jí)涉及冗余設(shè)施的配備，對(duì)安防設(shè)備等的要求3.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)24數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑不同地區(qū)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)全年能效比AEER3.1數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心能效綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)修正值單一條件變化的壓縮機(jī)加濕新風(fēng)IT設(shè)備UPS供電照明其他輔助用房能耗要求修正量A000.02000.140000.02000.180安全等級(jí)B0000000000C0-0.020-0.0600-0.023-0.0040-0.0100-0.117嚴(yán)寒-0.145000000-0.145寒冷-0.124000000-0.124氣候條件（水冷）夏熱冬冷-0.058000000-0.058夏熱冬暖0.0180000000.018溫和-0.069000000-0.069嚴(yán)寒-0.018000000-0.018寒冷00000000氣候條件（風(fēng)冷）夏熱冬冷0.0240000000.024夏熱冬暖0.0510000000.051溫和0.0120000000.0122500.1200.24000.3180.0360.0600.0600.1300.964負(fù)荷率5000.0400.08000.1090.0200.0200.0200.0500.3397500.0130.02700.0010.0070.0070.0070.0230.084100000000000000其√他根據(jù)安全0等級(jí)、0

氣候條0

件以及0

負(fù)荷率0

對(duì)PUE0指標(biāo)進(jìn)0

行修正0

。修正值25查表算例：嚴(yán)寒地區(qū)A等級(jí)水冷式

75%負(fù)荷數(shù)據(jù)中心3.2分離式熱管數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑熱管技術(shù)熱管技術(shù)是利用工質(zhì)相變可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳熱、裝置適應(yīng)性和密封性好等諸多優(yōu)點(diǎn)數(shù)據(jù)機(jī)房熱管排熱系統(tǒng)√基于分離式熱管的數(shù)據(jù)機(jī)房自然冷源利用設(shè)備√通過(guò)室內(nèi)外的自然溫差實(shí)現(xiàn)循環(huán)排熱√傳熱能力強(qiáng)、能耗低、可靠性高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)263.2分離式熱管數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑列間熱管參數(shù)：√

風(fēng)機(jī)N+1配置?！?/p>

即插式風(fēng)機(jī)，便于維護(hù)?！?/p>

列間熱管安裝于機(jī)架旁，占用機(jī)房空間（300mm）?！?/p>

風(fēng)機(jī)具有調(diào)速功能?！?/p>

采用高溫冷凍水（12℃以上），無(wú)凝結(jié)水?！?/p>

制冷冷媒為R22、R134a、R407c。273.2分離式熱管數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑頂置式熱管參數(shù)：√

吊頂式熱管安裝于機(jī)房的冷通道上方，不占用地面空間。√

風(fēng)機(jī)具有調(diào)速功能。√

采用高溫冷凍水（12℃以上），無(wú)凝結(jié)水?！?/p>

制冷冷媒為R22、R134a、R407c。283.3機(jī)柜級(jí)冷卻29數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑以機(jī)柜為單位進(jìn)行冷卻：換熱器安裝在機(jī)柜內(nèi)，就近帶走熱量避免局部熱點(diǎn)，增強(qiáng)散熱能力可實(shí)現(xiàn)冷量按需分配換熱器安裝位置靈活：√側(cè)背板機(jī)柜√前后雙背板機(jī)柜√后背板機(jī)柜工質(zhì)選擇：√水（存在安全隱患）√氟利昂3.3機(jī)柜級(jí)冷卻30數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑理論方法√運(yùn)用熱管分布式冷卻方法√定量描述了系統(tǒng)各環(huán)節(jié)耗散√成功解決了摻混和發(fā)熱不均勻的問(wèn)題3.3機(jī)柜級(jí)冷卻數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑運(yùn)行原理示意圖產(chǎn)品外觀圖供冷量：3~15kW優(yōu)點(diǎn)不占用機(jī)房原地面空間

機(jī)房按需供冷，機(jī)房無(wú)局部熱點(diǎn)風(fēng)機(jī)功耗小√

提供100kW冷量，風(fēng)機(jī)功率＜2kW√

100kW精密空調(diào)的室內(nèi)風(fēng)機(jī)功率為6~7kW313.4芯片級(jí)冷卻數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑熱管接入服務(wù)器帶走cpu所占的60%的熱量。其余40%熱量由機(jī)柜前后兩個(gè)背板換熱器散出。無(wú)水，無(wú)泵，維護(hù)方便，造價(jià)與能效比水冷的方案更優(yōu)。換熱器雙級(jí)回路熱管系統(tǒng)323.4芯片級(jí)冷卻33數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑雙級(jí)回路熱管系統(tǒng)3.5自然冷源利用數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑直接自然冷源利用優(yōu)點(diǎn)：直接利用自然冷源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：灰塵、濕度、濾網(wǎng)維護(hù)、空氣中微量硫氧化物對(duì)IT原件腐蝕34直接通風(fēng)帶來(lái)對(duì)

IT元件的腐蝕（微量SO2腐蝕）3.5自然冷源利用數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑間接自然冷源利用優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)換熱器換熱，避免了直接引入室外空氣而給室內(nèi)環(huán)境帶來(lái)的影響缺點(diǎn)：√

風(fēng)阻大，風(fēng)機(jī)能耗過(guò)高√

體積相對(duì)較大，與室外聯(lián)系過(guò)多√

換熱器容易堵塞，需經(jīng)常更換過(guò)濾網(wǎng)，增加了機(jī)房的維護(hù)量353.5自然冷源利用數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑系統(tǒng)運(yùn)行模式示意圖36自然冷源與蒸氣壓縮循環(huán)結(jié)合優(yōu)勢(shì)：√1.風(fēng)機(jī)數(shù)量無(wú)需增加，模式切換無(wú)需閥門(mén)√2.兩循環(huán)相對(duì)獨(dú)立，杜絕潤(rùn)滑油摻混√3.管路簡(jiǎn)潔，加工方便√4.過(guò)渡季兩循環(huán)共同運(yùn)行兩循環(huán)并聯(lián)，三種運(yùn)行模式：√分離式熱管模式√蒸汽壓縮制冷模式√雙循環(huán)模式3.5自然冷源利用數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑自然冷源與蒸氣壓縮循環(huán)結(jié)合系統(tǒng)性能37年運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)計(jì)算結(jié)果北京地區(qū)數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)與復(fù)合型制冷系統(tǒng)能耗指標(biāo)CLF全年對(duì)比圖（黑：傳統(tǒng)蒸汽壓縮制冷空調(diào)紅：復(fù)合空調(diào)）3.6分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑分布式冷卻系統(tǒng)：√

減小溫差損失，提高冷源溫度分離式熱管將機(jī)架和冷水直接連接，溫差損失小，冷源溫度高√

均勻分配冷量，消除局部熱點(diǎn)熱量傳遞和冷量輸配由空氣改為熱管（輸配能耗?。┩ㄟ^(guò)支管將制冷劑“按需分配”給末端換熱器避免大風(fēng)量送風(fēng)不均勻，消除局部熱點(diǎn)√溫濕度獨(dú)立控制熱負(fù)荷：利用工質(zhì)相變帶走服務(wù)器散發(fā)的熱量濕負(fù)荷：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房環(huán)境濕度，根據(jù)機(jī)房要求判斷加濕或除濕383.6分布式系統(tǒng)39數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑溫度控制采用分離式熱管解決機(jī)房顯熱排放問(wèn)題，將蒸發(fā)端直接安裝在機(jī)柜內(nèi)部，就近排走機(jī)柜發(fā)熱量，通過(guò)流量調(diào)節(jié)，可達(dá)到按需分配，適應(yīng)機(jī)房發(fā)熱不均一的特點(diǎn)。系統(tǒng)特點(diǎn)熱管排熱能力高，可適用 于高發(fā)熱密度機(jī)柜；提高送風(fēng)溫度，保證機(jī)房 不發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象；減少甚至杜絕氣流摻混現(xiàn) 象，縮短機(jī)房排熱流程；可有效利用自然冷源，降 低機(jī)房能耗。3.6分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑多級(jí)式：采用多級(jí)熱管，可進(jìn)一步提高冷源溫度40

串聯(lián)式大溫差冷水系統(tǒng)：夏季——冷機(jī)冬季——自然冷源過(guò)渡季——聯(lián)動(dòng)3.6分布式系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑濕度控制低于要求濕度加濕高于要求濕度除濕停止停止41目錄數(shù)據(jù)中心用能現(xiàn)狀及問(wèn)題數(shù)據(jù)中心排熱過(guò)程分析數(shù)據(jù)中心能效評(píng)價(jià)指標(biāo)及節(jié)能途徑數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例結(jié)論與展望424.1案例一：XX局信息機(jī)房節(jié)能改造43數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例項(xiàng)目概況：機(jī)房位于北京市，屬于A級(jí)機(jī)房。機(jī)房所處大樓共5層，機(jī)房位于大樓1層，機(jī)房面積約138㎡。IT設(shè)備即時(shí)輸入功率約為30kW，機(jī)柜數(shù)量29個(gè)，單機(jī)柜功率約1kW。機(jī)房室內(nèi)設(shè)定溫度為23℃，共配置2臺(tái)Liebert風(fēng)冷型精密空調(diào)，單臺(tái)空調(diào)的額定制冷量為45.3kW，采用地板送風(fēng)、下送上回的氣流組織方式。原機(jī)房空調(diào)日均用電量為463度，約占機(jī)房總?cè)站碾娏康?3%。通過(guò)機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造，降低機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)耗電量。4.1案例一：XX局信息機(jī)房節(jié)能改造44數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例改造方案：全風(fēng)冷熱管系統(tǒng)機(jī)房單機(jī)柜發(fā)熱密度較低，機(jī)房IT設(shè)備總發(fā)熱量較低，節(jié)能改造室內(nèi)設(shè)備采用全風(fēng)冷的機(jī)房用熱管立柜機(jī)。配置機(jī)房熱管立柜機(jī)3套，排熱量30kW。監(jiān)控系統(tǒng)：控制器帶通信。機(jī)房總用電、空調(diào)用電分項(xiàng)計(jì)量。使用效果：平均每天節(jié)約用電296度，減少空調(diào)用電63%.4.1案例一：XX局信息機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例室內(nèi)室外機(jī)房平面布置圖454.2案例二：XX部委信息機(jī)房節(jié)能改造46數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例項(xiàng)目概況：機(jī)房位于北京市，屬于B級(jí)屏蔽機(jī)房。機(jī)房所處大樓共7層，機(jī)房位于大樓1層，機(jī)房面積約200㎡。IT設(shè)備即時(shí)輸入功率約為80kW，機(jī)柜數(shù)量63個(gè)，單機(jī)柜功率約1.3kW，機(jī)柜呈9排分布。機(jī)房室內(nèi)設(shè)定溫度為23℃，共配置4臺(tái)風(fēng)冷型精密空調(diào)，單臺(tái)空調(diào)的額定制冷量為80kW，采用地板送風(fēng)、下送上回的氣流組織方式。機(jī)柜單向布置，未使用冷熱通道布局，前排機(jī)柜排出的熱風(fēng)與下一排機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)摻混，提高了下一排機(jī)柜的進(jìn)風(fēng)溫度，不利于機(jī)柜的冷卻。4.2案例二：XX部委信息機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例改造方案：熱管立柜機(jī)+冷卻塔機(jī)房單機(jī)柜發(fā)熱密度較低，節(jié)能改造采用機(jī)房用熱管立柜機(jī)。機(jī)房所處地區(qū)的自然冷源豐富，室外設(shè)備采用冷卻塔加中間換熱器（DCU）的形式。熱管系統(tǒng)詳細(xì)配置如下：室內(nèi)設(shè)備：8臺(tái)機(jī)房用熱管排熱裝置，排熱量為96kW室外設(shè)備：冷卻塔+DCU監(jiān)控系統(tǒng)：1套；機(jī)房用電、空調(diào)用電分項(xiàng)計(jì)量。使用效果：消除局部熱點(diǎn)；平均每天節(jié)約用電414度，減少空調(diào)用電50%.474.2案例二：XX部委信息機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例484.2案例二：XX部委信息機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例室內(nèi)環(huán)境改造前改造后溫度區(qū)間：21~30℃溫度區(qū)間：16~22℃494.2案例二：XX部委信息機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例監(jiān)控界面504.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造51數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例項(xiàng)目概況：機(jī)房位于北京地區(qū)，屬于B級(jí)機(jī)房。機(jī)房所處大樓共2層，機(jī)房位于大樓1層，機(jī)房面積約130㎡。IT設(shè)備輸入功率約為50~60kW，機(jī)柜數(shù)量共41個(gè)。機(jī)房室內(nèi)設(shè)定溫度為23℃，機(jī)房空調(diào)選型過(guò)大、各空調(diào)機(jī)組缺乏統(tǒng)一控制、空調(diào)送回風(fēng)摻混，導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備能耗偏高；氣流組織不合理，存在機(jī)柜排風(fēng)通道局部熱點(diǎn)。4.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例改造方案：熱管機(jī)柜+熱管背板+冷卻塔+高溫冷機(jī)機(jī)房單機(jī)柜發(fā)熱密度較低，考慮到將來(lái)機(jī)柜增容，節(jié)能改造室內(nèi)設(shè)備采用熱管機(jī)柜、背板形式，對(duì)柜內(nèi)IT設(shè)備就地、按需供冷。室外設(shè)備采用冷卻塔、冷水機(jī)、DCU的形式。熱管系統(tǒng)詳細(xì)配置如下：室內(nèi)機(jī)：27個(gè)熱管制冷一體式機(jī)柜、8個(gè)熱管制冷背板室外設(shè)備：冷卻塔+冷水機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)：1套；機(jī)房用電、空調(diào)用電分項(xiàng)計(jì)量。使用效果：規(guī)范氣流組織，消除局部熱點(diǎn)；改造后機(jī)房PUE由1.63下降至1.4；節(jié)能率50%.524.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例原有空調(diào)：氣流組織摻混嚴(yán)重改建空調(diào)：重新組織氣流組織，利用自然冷源特點(diǎn)：√熱管型機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)溫度與機(jī)房室內(nèi)溫度一致√將換熱過(guò)程封閉在機(jī)柜內(nèi)部，對(duì)室內(nèi)環(huán)境沒(méi)有影響534.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例壓機(jī)

空調(diào)風(fēng)

IT設(shè)備

能效

機(jī)房溫度

平均蒸發(fā)

送回風(fēng)kW

機(jī)

kW

EER

℃

溫度℃

平均溫度℃kW機(jī)架平均

室外干濕球進(jìn)排風(fēng)溫度℃1月2日16.84.5582.723.58.714/2424/336

/

0.2℃5月7日18.04.2562.524.68.515/2524/3322

/13℃8月10日21.0

4.658

2.325.08.214/2525/3429

/19℃原有空調(diào)系統(tǒng)改造后空調(diào)系統(tǒng)冷卻

冷機(jī)1

冷機(jī)2

水泵

機(jī)架

IT設(shè)備

能效原有環(huán)：境機(jī)溫度柜排供風(fēng)回=水室溫機(jī)+架9℃平均進(jìn)塔kWkWkWkW風(fēng)機(jī)kWkWEE改R

造：℃機(jī)柜排溫風(fēng)度≈℃室溫排風(fēng)溫度℃1月2日2.20022.9588.223.59.5/1823.8/24.25月7日2.27.6023.1584.024.612.5/2124.9/25.38月10日06.46.823.1593.223.09.2/1923.2/23.8544.1案例例三三：清清華大大學(xué)圖圖書(shū)館館數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)機(jī)機(jī)房節(jié)節(jié)能改改造造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例機(jī)kW壓機(jī)

空調(diào)：風(fēng)

機(jī)架平能均kWIT設(shè)備

能效

機(jī)房溫度

平均蒸發(fā)

送回風(fēng)

室外干濕球kW

EER

℃

溫度℃

平均溫度℃

進(jìn)排風(fēng)溫度℃1月2日16.84.5582.723.58.714/2424/336

/

0.2℃5月7日18.04.2562.524.68.5

15/2524/3322

/13℃8月10日21.04.6

58

2.325.029

/19℃冷卻

冷機(jī)1

冷機(jī)2

水泵

機(jī)架

IT設(shè)備

能效

環(huán)境溫度

供回水塔

kW

kW

kW

風(fēng)機(jī)

kW

EER

℃

溫度

℃kW

kW機(jī)架平均進(jìn)排風(fēng)溫度℃1月2日

2.20022.9588.223.59.5/1823.8/24.25月7日

2.2

7.6023.1584.024.612.5/2124.9/25.323.09.2/1923.2/23.8原有空調(diào)系統(tǒng)8月10日

0

6.4

6.8

2

3.1

59

3.2改造后空調(diào)系統(tǒng)（相似氣候條件）冷站能耗：大幅降低558風(fēng).2機(jī)能耗14：/25降低320505/%34空調(diào)系統(tǒng)整體EER：大幅提高4.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造4.3案例三：清華大學(xué)圖書(shū)館數(shù)據(jù)機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例室內(nèi)設(shè)備56室外設(shè)備4.4案例四：重慶移動(dòng)IDC12機(jī)房機(jī)房節(jié)能改造57數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例項(xiàng)目概況：機(jī)房位于西南地區(qū)，屬于A類機(jī)房。機(jī)房所處大樓共14層，機(jī)房位于大樓12層，機(jī)房面積約460㎡。IT設(shè)備即時(shí)輸入功率約為162.8kW。機(jī)房室內(nèi)設(shè)定溫度為23℃，精密空調(diào)總額定制冷量為210kW，空調(diào)設(shè)備即時(shí)輸入功率79.2kW，不考慮設(shè)備增容，機(jī)房全年用電量約200萬(wàn)度，采用上部正面送風(fēng)的氣流組織形式，無(wú)風(fēng)道設(shè)計(jì)。夏季機(jī)房空調(diào)高壓報(bào)警頻發(fā)，表明機(jī)房空調(diào)制冷量在夏季嚴(yán)重不足。機(jī)房放置大量發(fā)熱密度較高的IT設(shè)備，局部熱點(diǎn)問(wèn)題嚴(yán)重。4.4案例四：重慶移動(dòng)IDC12機(jī)房機(jī)房節(jié)能改造58數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例改造方案：熱管機(jī)組+冷卻塔+冷機(jī)機(jī)房空調(diào)采用上部正面送風(fēng)的氣流組織形式，機(jī)房空調(diào)安裝位置距機(jī)房

最遠(yuǎn)端距離為19米，導(dǎo)致機(jī)房最遠(yuǎn)端區(qū)域局部熱點(diǎn)問(wèn)題嚴(yán)重。采用機(jī)房用熱管排熱機(jī)組。機(jī)房所處的西南地區(qū)自然冷源有限，因此室外設(shè)備采用冷卻塔、冷水機(jī)、中間換熱器的形式。熱管系統(tǒng)詳細(xì)配置如下：室內(nèi)設(shè)備：13臺(tái)機(jī)房用熱管排熱機(jī)組，排熱量為138kW。使用效果：消除局部熱點(diǎn)；平均每天節(jié)約用電483度/天。4.4案例四：重慶移動(dòng)IDC12機(jī)房機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例594.4案例四：重慶移動(dòng)IDC12機(jī)房機(jī)房節(jié)能改造數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例吊頂機(jī)60立柜機(jī)4.5案例五：山西移動(dòng)計(jì)費(fèi)機(jī)房節(jié)能改造61數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例項(xiàng)目概況：機(jī)房位于山西省。機(jī)房位于大樓2層，機(jī)房面積約550㎡。IT設(shè)備輸入功率約為350kW。機(jī)房室內(nèi)設(shè)定溫度為23℃，機(jī)房空調(diào)設(shè)備為：8臺(tái)上送

風(fēng)精密空調(diào)。機(jī)房局部熱點(diǎn)現(xiàn)象較為突出，尤其是小型機(jī)機(jī)柜附近。局部熱點(diǎn)區(qū)域的設(shè)備散熱效果較差。機(jī)房?jī)?nèi)在局部熱點(diǎn)區(qū)域增加了大功率的軸流風(fēng)機(jī)，增加該區(qū)域的氣流循環(huán)量，仍不能解決局部熱點(diǎn)的問(wèn)題。4.5案例五：山西移動(dòng)計(jì)費(fèi)機(jī)房節(jié)能改造62數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)應(yīng)用案例改造方案：熱管背板+自然冷源模塊+冷機(jī)為機(jī)房?jī)?nèi)局部熱點(diǎn)較嚴(yán)重的機(jī)柜加裝SIS熱管背板，實(shí)現(xiàn)機(jī)柜按需供冷。系統(tǒng)組成：室內(nèi)部分包括：SIS熱管背板及熱管工質(zhì)循環(huán)管路