关于自然冷却技术在数据中心空调节能中的应用分析
在当今的数据中心中，数据中心整体输入功率的40%是被制冷设备所消耗的，在极恶劣的情况下，这个数会达到60%。电力正在成为一种紧缺资源，应该用于极大程度地发挥服务器的效能，而不是浪费在对制冷设备的非必要驱动上。除了降低成本、实现更高效的电力管理之外，业界一直有关于采用节能型制冷系统的低单位面积碳排放的“绿色”数据中心的讨论。
标签：空调节能；数据中心；自然冷却；分析
数据中心需要使用空调系统来降低由服务器和其他热源产生的热量，且空调系统需要冗余配置，实现每天7×24小时的高可靠性和高可用性。温度、湿度和空气洁净度必须符合IT设备制造商的设计规范。数据中心关键制冷系统中的风机、压缩机、水泵等设备的压缩机能耗占比较高。理论上讲，只有在外界环境温度高于数据中心内部温度时才需要空调系统内的机械制冷。如果环境温度较低，则无需制冷压缩机工作，室外的冷源可以通过直接或间接的方式引入室内，从而减少压缩机的使用时间，达到节约电能的目的。这种直接或间接利用外界冷源对数据中心进行冷却，缩短压缩机运行时间的做法，业内称之为自然冷却方式。
一、数据中心节能技术的应用发展现状
（一）数据中心能耗现状
随着我国经济的快速发展，节能环保社会的建设已成为发展进步的新方向，越来越多的企业逐渐承担起节能环保的社会责任。节能环保是各行各业必须实现的目标。中国工业节能工业和信息化部“十二五”四个绑定目标阶段如下：单位工业增加值能耗和排放的二氧化碳和水分别比“十一五”末的18%，18%和30%低，利率将会增加大约72%的工业固体废物综合利用。
因此，企业减少能耗或降低运营成本最重要的是如何节约能源，减少数据中心的消费。目前，数据中心的规模不断扩大，其设备的耗电量已成为增长的重要成本。根据调查，数据中心在空调通风系统和其他房间环境调节设备上的耗电量为45%；电力设备第二，占数据中心电力供应的30%；UPS电源设备耗电量18%，是第三。这三个数据中心的功耗和总耗电量占数据中心总功率的93%，而数据中心设备耗电量只占总用电量的30%。因此，冷却室或送风应该是计算机室节能减排的主要方面，而辅助部分则是设备和UPS供电系统。
（二）数据中心节能技术应用背景
对于数据中心来说，几乎全年都需要从特殊的地方供暖，每年空调能耗很大，有几种节能方法：（1）变频技术。（2）机房空调机组自适应控制技术。（3）自然冷却技术。（4）合理设计和组织制冷室回风系统，以及其他节能措施，以防止跑冒滴漏。采用正确合理的综合解决方案，可有效降低空调运行时间，延长空调使
用寿命，提高能源利用率，節省空调用电。保护环境，减少国家的能源供应和需求压力。（5）众所周知，评价数据中心能源效率最重要的指标是PUE值（powerusage有效率电能利用效率）。公式如下：PUE=房间总能耗/IT设备总能耗。目前，国外数据中心的PUE值通常在1.2到1.8的范围内，最先进的已经达到1.06，而国内计算机房的PUE值超过2。国外数据中心的PUE值非常低，大量先进的节能技术，其中自然冷源冷却技术是一项重要的节能措施。自然冷源冷却技术是室外自然环境作为冷源，当室外空气温度低于室内空气温度时，在一定程度上，通风会带走室内的热量，降低室内温度。（6）利用天然冷源来实现数据中心节能，现有的研究成果仍处于实验和探索阶段。采用自然冷源来还原的数据中心温度得到了很高的评价。例如，科比，这是位于罗德岛的面积的使用冰雪天气会减少数据中心的能源消耗，如果温度下降时冷大学数据中心冷却系统将自动使用室外冷空气减少冷却剂的温度和室外自然冷源和其他资源是免费的使用是一个经济和节能的方法。在这种情况下，制冷系统的数据中心比以前消耗了20%到30%的电力，大学说。因此，为了提高制冷效率，降低制冷系统能耗，使用外部冷却源，制冷将成为未来制冷的主流。
二、数据中心节能降耗的可行性
（一）数据中心运行环境要求
随着计算机技术的快速发展，数据中心建设越来越多，操作环境更加严格，主要是控制温度、湿度和清洁度，这些因素直接影响rr设备的可靠性和使用寿命。一般来说，数据中心的环境温度范围在21度到27度，湿度范围从40%到60%。空气中的清洁度要求小于50亩/立方米。为了保证数据中心环境的温度、湿度和清洁度，必须为机舱空调提供合理的设备，以保证机房设备的安全可靠运行。
（二）数据中心应用新风降温的可行性
热rr数据中心机房非常大，需要精确的空调冷气冷却，精密空调的功耗相对较大，而在北方冬季室外则有丰富的自然冷空气源。一方面，空调压缩机使用能量降温；另一方面，它们可以有效地利用室外自然冷却资源。如果我们能充分利用天然的冷源来冷却引擎室，它将有效地减少能源消耗，节约能源。
三、结语
数据中心设备或技术需要低温水冷却，即使在寒冷的冬天仍然需要空调，冬季和过渡季节，室外温度很低，因为数据空间设备和过程严格要求环境温度、空调系统、能源消费合理使用自由能减少数据中心环境的关键是节能减排的绿色和低碳。随着我国信息技术产业的快速发展，合理采取有效措施减少数据中心房间空调能耗，降低企业运营成本，是实现节能减排的重要手段，满足我国可持续发展战略的要求。室外自然冷源可有效降低室内空调能耗，具有良好的经济效益和社会效益。