數(shù)據(jù)中心配置機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心建設(shè)在總體設(shè)計(jì)中,，主要從TCO,、總體空間規(guī)劃、合理氣流組織,、系統(tǒng)融合構(gòu)建等方面考慮節(jié)能途徑與節(jié)能措施,。數(shù)據(jù)中心的總體設(shè)計(jì)更需要關(guān)注工程初期設(shè)計(jì)的合理性和適用性，充分考慮到如何在建設(shè)期和運(yùn)營(yíng)期內(nèi)降低數(shù)據(jù)中心的日常運(yùn)營(yíng)成本,，即能耗成本,，同時(shí)降低數(shù)據(jù)中心的TCO，以提高數(shù)據(jù)中心的整體經(jīng)濟(jì)效用比,。

專業(yè)化,、高等級(jí)的數(shù)據(jù)中心已從一幢建筑體逐漸發(fā)展成為建筑群體。例如,，災(zāi)難備份中心包括數(shù)據(jù)中心機(jī)房主體建筑,、動(dòng)力中心、辦公樓,、配套研發(fā)樓和生活輔助樓等,。數(shù)據(jù)中心合理的總體規(guī)劃、空間與平面布局是依據(jù)建設(shè)需求進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的第一步，也是重要的一步,?？傮w規(guī)劃確定數(shù)據(jù)中心的等級(jí)規(guī)模和系統(tǒng)構(gòu)成，空間與平面布局確定數(shù)據(jù)中心機(jī)房的場(chǎng)地分隔,、工作流程以及建設(shè)工藝?，F(xiàn)行數(shù)據(jù)中心采用機(jī)房密閉護(hù)圍、大空間,、少隔斷,、適宜的空間容積、人機(jī)區(qū)域分離,、區(qū)域集中監(jiān)控等,，這些都是新一代數(shù)據(jù)中心空間與平面布局所崇尚的設(shè)計(jì)理念與節(jié)能策略。

機(jī)房的建筑圍護(hù)

數(shù)據(jù)中心通過(guò)機(jī)房專用空調(diào)的運(yùn)行來(lái)確保IT設(shè)備運(yùn)行所需的特定溫濕度環(huán)境,。因此,，數(shù)據(jù)中心建筑圍護(hù)的熱工特性是影響機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備能效的重要因素之一。

各地氣候條件差別非常大,，全國(guó)劃分為五個(gè)氣候區(qū)域,，建筑節(jié)能對(duì)不同氣候區(qū)域的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱要求有著不同的規(guī)定。

對(duì)于建筑體內(nèi)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房區(qū)域,，其環(huán)境溫度和濕度是基于設(shè)備環(huán)境的要求和機(jī)房設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)而定的,，通常需要在符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的前提下，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房區(qū)域進(jìn)行建筑熱工復(fù)合計(jì)算和設(shè)計(jì)處理,。同時(shí),，根據(jù)數(shù)據(jù)中心所在外部環(huán)境、機(jī)房區(qū)域位置的內(nèi)外部環(huán)境,，以及數(shù)據(jù)中心內(nèi)各功能區(qū)域相鄰布局的內(nèi)部環(huán)境,，對(duì)IT關(guān)鍵設(shè)備區(qū)域加強(qiáng)措施，合理計(jì)算保溫隔熱的熱工參數(shù),，選擇適宜的圍護(hù)結(jié)構(gòu)與材料,。使用傳熱系數(shù)（K）值小的絕熱材料，對(duì)頂,、地、墻的六方體進(jìn)行絕熱,，以減少圍護(hù)結(jié)構(gòu)四周的傳熱系數(shù),，整體將數(shù)據(jù)中心的機(jī)房區(qū)域包裹起來(lái)，可以達(dá)到較好的密閉保溫節(jié)能效果,。

對(duì)數(shù)據(jù)中心的主機(jī)房區(qū)域應(yīng)當(dāng)采用無(wú)窗密閉護(hù)圍,，以避免和減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射以及窗或透明幕墻的溫差傳熱，是降低空調(diào)能耗的主要途徑和措施之一。對(duì)數(shù)據(jù)中心的支持區(qū)和輔助房間等功能區(qū)采用有窗玻璃護(hù)圍時(shí),，應(yīng)該控制建筑朝向及窗墻面積比,，采用雙層玻璃窗或low-e玻璃（幕墻），并輔助采用遮陽(yáng)設(shè)施（外遮陽(yáng),、內(nèi)遮陽(yáng)等）來(lái)減少太陽(yáng)輻射量,。

空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備的主要節(jié)能途徑和節(jié)能措施包括制冷負(fù)荷計(jì)算、合理設(shè)定參數(shù),、送回風(fēng)方式,、選用高能效比設(shè)備、冷熱風(fēng)預(yù)處理以及動(dòng)態(tài)組合運(yùn)營(yíng)等,。

計(jì)算數(shù)據(jù)中心制冷負(fù)荷包括數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的散熱,、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱、太陽(yáng)輻射熱,、人體散熱散濕,、照明設(shè)備散熱和新風(fēng)負(fù)荷等。合理控制數(shù)據(jù)中心區(qū)域內(nèi)的制冷參數(shù),，即設(shè)定合理的溫濕度,。據(jù)有關(guān)報(bào)道，制冷參數(shù)變化1℃,，可能會(huì)產(chǎn)生5%~10%能耗變化,。

高效率地設(shè)計(jì)和布置送回風(fēng)方式以及送風(fēng)與回風(fēng)通道。選用制冷性能系數(shù)和能效比高的空調(diào)設(shè)備,，應(yīng)當(dāng)考慮采用高于《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定中建筑空調(diào)設(shè)備和《計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理機(jī)房用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)》規(guī)定中機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備的最低能效比指標(biāo),。采用冷熱預(yù)處理的新風(fēng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)。適當(dāng)進(jìn)行空調(diào)設(shè)備組合配置,，能夠動(dòng)態(tài)提高制冷系統(tǒng)的效率,。對(duì)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)適宜采用制冷性能系數(shù)和能效比較高的冷水機(jī)組空調(diào)系統(tǒng)。

機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)需要對(duì)溫濕度進(jìn)行精確控制,，空調(diào)機(jī)具有四種功能：制冷,、電加熱、加濕和除濕,。目前多數(shù)數(shù)據(jù)中心采用多臺(tái)空調(diào)獨(dú)立運(yùn)行模式，可能會(huì)產(chǎn)生某些問(wèn)題：由于產(chǎn)品的非一致特性,、參數(shù)設(shè)置的不合理以及機(jī)房氣流組織的不確定性,，可能導(dǎo)致同一機(jī)房?jī)?nèi)多臺(tái)空調(diào)運(yùn)行在不同的狀態(tài)，即有些空調(diào)在加濕狀態(tài)而有些空調(diào)在除濕狀態(tài),，白白消耗能源,。針對(duì)上述情況,，現(xiàn)在大多數(shù)設(shè)備廠家推出了機(jī)房專用空調(diào)群控系統(tǒng)，使同一機(jī)房?jī)?nèi)的空調(diào)系統(tǒng)工作在相同的狀態(tài)上,，從而避免了能源的無(wú)謂消耗,。

也有部分用戶取消了機(jī)房專用空調(diào)機(jī)內(nèi)的小功率加濕器，轉(zhuǎn)而采用獨(dú)立大功率的加濕系統(tǒng),，同時(shí)根據(jù)熱負(fù)荷的實(shí)際情況自動(dòng)調(diào)節(jié)空調(diào)風(fēng)機(jī)送風(fēng)的變風(fēng)量系統(tǒng),。目前已有廠家推出了這樣的產(chǎn)品，在實(shí)際運(yùn)行中起到了顯著的節(jié)能效果,。雖然在設(shè)備采購(gòu)成本上有所增加,，相信在不久的將來(lái)，隨著技術(shù)的發(fā)展,，產(chǎn)品價(jià)格會(huì)趨于合理,。目前還有一些空調(diào)方面的節(jié)能方案，已經(jīng)在節(jié)能方面取得了可喜的效果,，但由于技術(shù)和產(chǎn)品價(jià)格等原因,，還沒(méi)有被普遍采用?？照{(diào)節(jié)能主要有以下幾種方式：

1）自然冷卻系統(tǒng),。利用冬季氣溫較低的氣候條件，通過(guò)盤管換熱器為機(jī)房提供冷源,，節(jié)省了空調(diào)機(jī)組的用電量,，這也是目前采用比較多的一種方式。

2）轉(zhuǎn)輪換熱系統(tǒng),。利用轉(zhuǎn)輪換熱技術(shù),，在換熱效率上有了較大的提升，節(jié)能效果顯著,，在新風(fēng)系統(tǒng)中已有大量的應(yīng)用,，但在機(jī)房制冷方面存在設(shè)備安裝、濕度控制等方面的難題有待技術(shù)上的進(jìn)一步完善,，目前還停留在實(shí)驗(yàn)階段,。

3）自然風(fēng)冷卻系統(tǒng)。將冬季室外冷空氣經(jīng)過(guò)處理后直接用于IT設(shè)備冷卻,，在冬季較寒冷地區(qū)具有非常好的節(jié)能效果,。但是存在濕度和空氣潔凈度難以控制等問(wèn)題，該系統(tǒng)的使用還在嘗試階段,。

4）濕膜制冷系統(tǒng),。利用水分蒸發(fā)吸熱制冷，主要用于長(zhǎng)年濕度較低的地區(qū),。目前一些機(jī)構(gòu)正在與廠家聯(lián)合研制,，并已取得一定的成果。

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