自然冷却技术应用于数据中心的方案分析

自然冷却技术是实现数据中心节能减排的重要途径。对于风冷冷水机组,采用冷冻水末端存在水进入数据中心的安全隐患,采用热管背板末端存在二次换热及蒸发温度低的问题。热管型冷水机组结构简单,具备小压比、变容量功能,机组配合风冷、水冷及蒸发冷等形式的选择及综合利用,可以发挥较好的节能效益;热管型制冷剂机组不仅可以解决水进入数据中心的安全隐患,而且可以解决多次换热性能效率低下以及分液不均的问题,提高系统蒸发温度,拓宽自然冷却利用时间,为大型数据中心全年冷却提供新的思考与方向。     

蒸发冷却技术在数据中心的应用探讨

介绍了数据中心应用直接蒸发冷却技术的气候分区以及蒸发冷却技术在数据中心的应用情况,通过分析蒸发冷却技术在我国某些数据机房中应用的实际案例,总结出蒸发冷却技术在数据中心应用时应注意的问题。     

基于自然冷却技术应用的数据中心空调节能分析

本文基于数据中心空调系统的选型和节能设计,以风冷直膨式机组、风冷双冷源冷水机组和热管复合式制冷机组为研究对象,建立了三种类型空调系统的能效计算模型;基于DEST提供的广州、上海、北京和哈尔滨四个城市的气象数据,以相同的空调负荷和回风参数为条件,对三类空调的年均能效(AEER)进行计算和对比分析。结果表明:三类机组的年均能效自南向北随着平均气温的降低而逐渐提高,分别为4.07~4.45、4.00~6.84、4.27~8.20;相比前二类机组,热管复合式制冷机组的节能幅度分别为4.8%~46%和6.4%~16.6%;双冷源制冷机组由于能够应用自然冷却替代或部分替代高能耗的压缩制冷,相比风冷直膨式机组节能优势明显;与风冷双冷源冷水机组相比,热管复合式制冷机组的制冷剂输送功小、换热端工作效率高、没有防冻问题等优点,是年均气温较低地区数据中心空调的首选。     

数据中心冷却技术的发展与演进

对数据中心冷却技术的发展与演进进行阐述与分析。从数据中心的冷却对象对温湿度的环境要求出发,重点介绍ASHRAE TC9.9《数据处理设备热指南》的技术要求演进,根据其所划分的4个等级的数据中心热环境,得到相关结论;分析不同的冷却方案与不同气流组织形式之间的对应关系;通过对比风冷与水冷的传热技术参数,发现随着数据中心的大规模扩张和单机柜功率密度的增大,水冷技术的规模效应和节能优势得以凸显;对自然冷却技术(直接或间接自然冷却)的应用进行分析,指出结合地理气象条件和建筑特点,有多种冷却技术可以联合应用。     

绿色高能效数据中心散热冷却技术研究现状及发展趋势

数据中心是我国的重要基础设施之一,行业规模不断扩大,市场收入逐年增加,用电量与日俱增。我国当前投入运行的数据中心中,散热冷却系统以风冷为主,能量利用率低,节能潜力大,发展新型绿色高能效数据中心散热冷却技术势在必行。散热冷却技术需解决两个问题,一是设备发热量增加,散热冷却系统制冷能力需相应提高来实现产热与移热速率匹配;二是能源利用效率偏低,需发展具有工业应用前景的绿色高能效散热冷却技术。本文简要概述了数据中心散热冷却方式的发展现状,将散热冷却技术分为空调制冷、新风制冷、间接液冷、直接单相液冷、直接两相液冷五类;分析了散热冷却技术的发展趋势,新型绿色高能效数据中心应注重散热冷却系统效率提升、冷热流体通道优化、新型液冷材料应用、热回收系统推广等;根据“双碳”及“新基建”等国家发展战略,从优化顶层设计、突破关键技术、制定科学标准、完善产业布局、注重能源结构等方面为实现数据中心产业平稳有序发展提出了合理化建议。     

蒸发冷却/凝与热管复合型空调技术在数据中心的应用

调研蒸发冷却技术在数据中心应用情况,并分析几种蒸发冷却与蒸气压缩制冷系统复合型空调系统,结果表明:直接蒸发冷却无法保证空气品质,在数据中心应用受限,间接蒸发冷却可以很好地与蒸气压缩制冷系统分别在蒸发侧及冷凝侧复合,现有空气侧复合型蒸发冷却系统可利用自然冷源的室外空气湿球温度达到21.8℃,自然冷源利用率高,但存在系统体...     

间接蒸发冷却技术在数据中心应用的经济性分析

本文分析了间接蒸发冷却技术在数据中心中应用的背景,对间接蒸发冷却技术原理进行了介绍,通过实际案例对间接蒸发冷却技术在项目中的应用进行了初投资和运行费用的分析比较,指出了间接蒸发冷却技术在数据中心领域应用前景。     

数据中心高效绿色冷却技术

在当前数字经济飞速发展的大背景下,国内外的数据中心发展上了新台阶.特别是国家推进“新基建”建设进程,为大型数据中心发展带来利好.但是,数据中心的能耗问题日益严峻.其中,冷却系统是数据中心提高能源效率的重要环节.高效绿色的冷却方案是目前数据中心节能降耗的研究开发重点之一.本文综述国内外数据中心高效绿色冷却技术,包括风冷技...     

数据中心空调节能技术的应用实例

本文简述了数据中心空调制冷方式的发展,介绍了目前常用的数据中心空调节能技术,并以北京某数据中心为例,从能效和运行费用等方面分析了水冷Free-Cooling技术对数据中心的影响。     

蒸发冷却技术在数据中心液冷系统中的应用探讨

数据中心内空调水冷系统能耗是除IT设备能耗外第一大能耗,在国内数据中心,大多采用风冷或水冷的散热方式进行降温,而液冷散热是比风冷或水冷散热更直接效率更高的散热方式.现常采用的冷却塔与液冷技术相结合,由于冷却塔内发生的是直接蒸发冷却过程出水温度在进口空气湿球温度之上.而间接预冷式蒸发冷却冷水机组通过预冷段对进口空气进行预...     

数据中心自然冷却技术研究进展

数据中心的能耗增长日益受到关注,其能耗的很大部分是用于机房冷却。采用节能冷却方法是节能减排的迫切要求,自然冷却技术是其中的有效方法之一。自然冷却技术的实施有三种主要方式:空气侧自然冷却、水侧自然冷却和热管自然冷却。空气侧自然冷却简便易行且节能效果好,但会影响室内空气质量和湿度。水侧自然冷却可以在原有的空调机组上改造实现,但由于增加了中间传热过程其节能效果有限。热管自然冷却避免了对室内环境的影响,且同时利用相变传热节能效果较好。本文总结了近年来这三种自然冷却技术的最新进展,为这一领域的研究提供参考。     

数据中心冷却用动力型热管的实验研究

为研究用于数据中心的动力型热管系统性能,本文在焓差法实验室对三类压缩机性能进行了实验研究,结果表明:1)带气泵功能的压缩机具备低压缩比运行能力,可根据室外环境温度以及室内负荷不同分别切换不同工作模式,简化系统配置,具有很好节能效益,其中变频转子压缩机COP可以超过20,变频涡旋压缩机COP接近20,可以较好的替代液泵; 2)中小型机房空调领域,综合利用气相动力型热管与压缩制冷技术,拓宽了自然冷却利用时间,全年能效比AEER远高于常规机房空调,配合运用地域性风冷、水冷、蒸发冷等节能方式,为现代数据中心节能减排提供了新的思路; 3)大型数据中心空调领域,磁悬浮压缩机COP超过20,具有较高的节能效益,但与液泵相比仍具有一定差距,同时离心式压缩机作为气泵运用存在循环不畅的现象,需要液泵进行压头补偿。     

冷却装置嵌入式数据中心机柜供冷效果研究

针对目前数据中心空调系统在冷量供应环节普遍存在的能耗大、冷却效果差等问题,本文提出将冷却装置嵌入机柜内部以实现对服务器的定量化精确供冷,利用已通过实验验证的CFD仿真平台,研究了冷却装置的排布方式和运行参数对供冷效果的影响.结果表明:当冷却装置位于两排服务器中间时冷却效果最好,温度合格系数为100％,相比于冷却装置位于...     

间接蒸发冷却技术在国内外数据中心的应用研究

根据数据中心设计规范要求,介绍了数据中心IT设备需要的热环境和送回风温湿度,引出了间接蒸发冷却技术应用于数据中心时对应的3种节能运行模式并对运行模式的切换条件进行了计算分析,介绍了3种不同间接蒸发冷却换热芯体在数据中心的应用实例并对国内外现有企业的相关产品主要性能参数进行了分析。总结出利用自然冷源,采用间接蒸发冷却以机械制冷作为冷量补充的组合式空调机组将会是未来大型新建数据中心的发展趋势。     

数据中心空气侧蒸发冷却技术性能及适用性分析

总结了空气侧蒸发冷却技术在数据中心的研究现状,对直接、间接及露点间接蒸发冷却技术的工作原理进行理论分析并对三者在高湿工况下的性能进行测试,结果表明,所测蒸发式冷气机最佳风速在1.8m/s;间接蒸发冷却空调机组最佳二/一次风量比为1.5;露点间接蒸发冷却空调机组最佳二/一次风量比为1.7,并且此时效率可达到96.5％,有...     

数据中心间接蒸发冷却技术及大温差高温冷水技术

分析了间接蒸发冷却技术以及大温差高温冷水技术在数据中心中应用的背景,对间接蒸发冷却技术和大温差高温冷水技术分别进行了介绍.通过实际案例对间接蒸发冷却技术及大温差高温冷水技术在项目中的应用进行了分析,指出了间接蒸发冷却技术及大温差高温冷水技术在数据中心领域应用前景.     

气泵驱动冷却机组在某小型数据中心的运行性能分析

为了将气泵驱动冷却机组更好地应用于数据中心,本文对自行设计的气泵驱动冷却机组在北京地区某小型数据中心的运行性能进行研究,通过监测其实际运行情况,分析了机组的工作特性,拟合出工作特性曲线。结果表明:机组换热量随室内外温差的增大而增大,当室内外温差为11℃时,换热量约为10.4 kW,室内外温差达到23℃时,换热量约为13.6 kW;气泵功率随室内外温差的增大而减小,当室内外温差为11、23℃时,气泵功率分别为1 300、810 W。当室外温度为-3.7℃,室内外温差为23℃时,机组EER可达10.40。当室外温度低于15℃时,采用此机组对数据中心机房进行散热能够满足室内负荷要求,与采用原空调散热相比全年节省电量6 842.24 kW·h,全年节能率约为25.78%。     

数据中心自然冷却用泵驱动两相回路系统?分析

为了降低数据中心总能耗,本文提出了用于数据中心自然冷却泵驱动两相回路系统。基于稳流系统?平衡方程,对系统进行了优化分析,建立了系统及主要部件的?平衡模型,对3种工况下系统的?和?损进行了理论和实验对比,分析了各个部件的?损变化趋势和?损占比。结果表明:系统?损占比最大的装置是蒸发器,高达40%以上,其次是冷凝器和泵,达到了25%左右,故在系统性能优化时,应依次考虑蒸发器、冷凝器和泵;对蒸发器和冷凝器优化可采取提高换热器的传热系数、增加传热面积、合理设定室内温度;对泵优化时,应尽量保证其热力学过程接近定熵过程。     

工艺冷却冰水分段冷却节能技术应用

本文结合啤酒冷冻站工艺,介绍大连冷冻机股份有限公司研发的工艺冷却冰水分段冷却技术,配套高蒸发温度的内容积比可调的螺杆压缩机组,将第一段冷却蒸发温度提高至＋10℃蒸发,在不增加压缩机功耗前提下,制冷量提高了50％。分段冷却后,总体能效比提高了25％以上。冰水分段冷却技术推广应用,不仅提高能效比,还可以降低制冷系统整体投资,达到节能减排的目的,是值得推广的实用新技术。     

"双碳"目标下绿色数据中心冷却关键技术路径的探讨

随着国家2030碳达峰和2060碳中和目标的提出,以及"数字中国"建设的步伐进一步加快,新基建核心业务范畴的数据中心的冷却节能问题成为行业关注的焦点.主要针对数据中心冷却节能发展趋势,从可再生能源"干空气能"在数据中心冷却方面的应用,以及多种绿色、高效、适用的冷却技术在数据中心的结合应用,从技术原理、技术优势、应用趋势...