數據中心節能制冷方案探討

宋俊峰，李猛，張云鵑，陳忠，劉波SONG Jun-feng, LI Meng, ZHANG Yun-juan, CHEN Zhong, LIU Bo（四川依米康環境科技股份有限公司）(Sichuan Yimikang Environmental Technologies Co., Ltd.)

數據中心節能制冷方案探討

宋俊峰，李猛，張云鵑，陳忠，劉波
SONG Jun-feng, LI Meng, ZHANG Yun-juan, CHEN Zhong, LIU Bo
（四川依米康環境科技股份有限公司）
(Sichuan Yimikang Environmental Technologies Co., Ltd.)

數據中心能耗問題長期以來困擾著運營商，而機房空調能耗約占整個數據機房能耗的1/3以上。尋求節能制冷方案，降低數據中心PUE，成為IDC運營商重點關注的問題。論文從數據中心的布局，改善常規制冷方案，提出了節能制冷方案的冷量的精確利用和低成本冷源挖掘的有效措施。

數據中心；能耗；節能制冷方案

1 數據中心節能趨勢

當前，數據中心朝著高熱密度方向發展，由于小體積高功耗服務器的大量采用，機架熱功率越來越高，單機架熱功率在10kW左右已經很常見，有的甚至達到40kW。一直以來，數據中心冷卻系統在數據中心建設中占有較為重要的位置，高熱密度機房的大量涌現更是使得冷卻系統成為數據中心熱環境的關鍵環節。

機房空調作為數據中心冷卻系統的核心設備，在傳統數據中心，其能耗約占整個數據中心能耗的40%～50%，約為全民耗電量的2%，能耗巨大。數據中心的節能減排是大勢所趨，受到越來越多的重視，而降低冷卻系統能耗作為其中的關鍵節點，已經成為行業節能技術和產品的戰略要地。為了將數據中心PUE值(數據中心能源效率指標PUE=數據中心總設備能耗/IT設備能耗)控制在一個較低的值，必須盡可能地降低機房空調的能耗，這也是創建綠色數據中心的必然趨勢。

經過深入細致的探究，數據中心冷卻系統的節能技術方案逐漸聚焦于兩大主題：冷量的精確利用和低成本冷源的挖掘。

在冷量的精確利用方面，數據中心的建設模式呈現模塊化、集成化的潮流。模塊化并聯組合的數據中心和一體化集成的微型數據中心，這兩種形式將是未來的數據中心主導模式，其共同點就是通過環境冷卻設備和數據信息設備的緊密整合，精確控制冷熱氣流的運動和分布，使冷量得到精確、集約的利用。

在低成本冷源的挖掘方面，自然冷源作為真正的巨大冷量寶庫，是節能降耗的神兵利器，通過對多種自然冷源（自然風、河水、地下水等）的直接和間接利用，實現冷量的低廉來源。對自然冷源高效可靠的持續利用，成為行業節能技術的重大突破點。

2 數據中心布局

數據中心制冷方式按照機房布局方式可以分為：房間級制冷和行間級制冷。常規數據中心主要采用房間級制冷，新型數據中心主要采用行間級制冷。

2.1 房間級制冷

房間級制冷布置如圖1所示，這種布局方式針對整個機房制冷，制冷需求非常大，冷量散失嚴重。這種布局方式也會導致機房內溫度分布很不均勻，存在較多溫度較高的區域（即機房熱點），最高溫度可達到35℃，在機房空調近端冷卻效果較好，遠端的冷卻效果則較差。為防止機房熱點的出現，滿足近端和遠端服務器達到設定的運行溫度需求，需要加大制冷設備的數量以及能力配置。在運行過程中為滿足遠端服務器的需求，制冷設備需要長期處于滿負荷運行的狀態，需要消耗大量電力資源，造成了能源的浪費。

圖1 房間級制冷布置

2.2 行間級制冷

行間級制冷采用冷/熱通道封閉的布局方式，這種布局方式僅針對服務器機柜制冷，制冷需求僅需滿足服務器散熱要求，冷量散失非常小。隔離了機房內的熱氣流和冷氣流，杜絕冷熱氣流相互干擾。通過圖2可以看到列間空調制冷模塊與IT服務器設備之間呈現一種緊密配合的狀態，在數據中心內部形成封閉的冷池，冷卻氣流從列間空調以水平方向直接送入冷池，然后流入IT服務器設備的入口，在冷卻服務器設備后流出，從水平方向回到列間空調，完成氣流的循環。與傳統數據中心布局方式相比，內部溫度分布均勻程度大大提高，沒有冷熱不均的現象，也不存在機房熱點，最高溫度僅稍高于24℃，冷卻效果非常理想。

圖2 行間級制冷布置

3 常規制冷方案

數據中心常規制冷方案主要采用房間級空調,包括：風冷精密空調、水冷精密空調，冷凍水精密空調，而少數采用的雙冷源精密空調則是前三種機組的功能兩種疊加。

風冷精密空調系統由定頻壓縮機、風冷冷凝器、熱力膨脹閥、蒸發器等部件組成，制冷量范圍：4kW～120kW；其優勢是適用范圍廣、易安裝；其缺點是：受安裝距離限制、全年能效比較低；

水冷精密空調系統由定頻壓縮機、水冷冷凝器、熱力膨脹閥、蒸發器、冷卻塔等部件組成，制冷量范圍：25 kW～120kW；其優勢是能效比較高、無安裝距離限制；其缺點是：受安裝環境供水問題限制、水系統管路較復雜；

冷凍水精密空調系統由冷凍水主機、水盤管、電動二通閥、循環水泵等部件組成，制冷量范圍：25 kW～200kW；其優勢是適用于集中供冷系統，冷量大；其缺點是：不適用于小型數據中心，主機與末端不是一個廠家，不能做到內外機完美匹配。

4 節能制冷方案

4.1 房間級節能制冷方案

4.1.1 雙冷源空調

雙冷源機房空調包含兩套制冷系統：冷凍水系統和氟系統（風冷機組或者水冷機組）。針對建設在寫字樓里的機房，高溫季節雙冷源機房空調白天可利用中央空調的冷凍水對機房設備進行冷卻，高溫季節夜晚或者涼爽季節等中央空調不開放的時候，雙冷源空調開啟氟系統，保證兩種系統始終運行在高能效狀態，降低機房整體PUE值。

雙冷源機房面臨兩個問題：一是兩套制冷系統融合在一起導致機組尺寸增大，二是兩套制冷系統盤管布局及切換邏輯錯誤可能導致機組穩定性或者盤管凍裂等問題。依米康雙冷源機房空調經過CFD模擬計算和控制優化，同冷量機組尺寸小于等于氟系統或者冷凍水機組，10年以上市場無問題運行。

4.1.2 直流變頻模塊化空調

根據機房內部實際熱濕負荷進行調節，解決普通定頻空調輸出恒定制冷量的問題，從而降低能耗，達到節能的目的。

直流變頻模塊化空調原理：實時監控室內負荷的變化，應用直流變頻技術，通過智能變頻器控制壓縮機的輸出。當室內的負荷升高時，壓縮機增加能量輸出；當室內負荷降低時，壓縮機減少能量輸出。節能的同時，具備快速動態反應能力，確保在最短的時間內形成均勻的水平溫度梯度和垂直溫度梯度，精度更高，更快速，穩定性更強。制冷量范圍9kW～93kW,其優勢在于：在高效節能的同時，模塊化的結構設計，能根據客戶的需求靈活組合，機房部署更加簡單便捷（見圖3）。

圖3 直流變頻模塊化空調原理

4.1.3 模塊化室外機

模塊化室外機充分利用模塊化設計的優勢， “V”型冷凝器設計充分提高了換熱效率。采用大風量仿生學設計三相風機，節能降噪；配合高精度風機變頻器，實時跟蹤系統壓力變化，實現風機的無極調速。高性能部件與仿真模擬設計的合理匹配，保證了室外機性能穩定可靠。此外，通過CFD進行氣流仿真模擬，不斷優化氣流組織，使室外機單位面積換熱量達到最大。機組采用風機傾斜安裝的方式，解決安裝空間局限的問題。同時，模塊化設計不僅助于解決機組搬運問題，相比普通外機設計可節省約50%的安裝空間，利用最小的空間發揮更大的散熱作用。

4.2 精確制冷節能方案

4.2.1 列間變頻風冷和列間冷凍水

列間變頻空調系統由變頻壓縮機、風（水）冷冷凝器、電子膨脹閥、蒸發器等部件組成，制冷量范圍：20kW～40kW；尺寸為300mm或600mm與服務器機柜尺寸一致，與服務器機柜形成冷/熱通道隔離，避免冷量的散失、單位面積制冷量大、冷量自適應調節、溫度控制精度高、易安裝；

控制原理：當有制冷需求時，列間變頻空調開啟；當制冷需求變大時，列間變頻空調通過模糊控制增大EC風機轉速和EC壓縮機轉速，加大冷量輸出；當制冷需求變小時，列間變頻空調通過模糊控制減小EC風機轉速和EC壓縮機轉速，減小冷量輸出。當無制冷需求時，列間變頻空調關閉，EC風機保持最低轉速運行。

冷凍水列間空調系統由冷凍水主機、水盤管、電動二通閥、循環水泵等部件組成，制冷量范圍：20kW～60kW；尺寸為300mm或600mm與服務器機柜尺寸一致，與服務器機柜形成冷/熱通道隔離，避免冷量的散失、單位面積制冷量大、冷量自適用調節、溫度控制精度高、易安裝；

控制原理：電動二通閥開度隨制冷需求的變化比例調節。在電動二通閥開度最大時，若制冷需求仍然無法滿足需求，列間冷凍水空調通過模糊控制EC風機升速，增大制冷量輸出。

4.2.2 列間雙冷源

列間雙冷源空調系統有冷凍水系統與直膨式制冷系統組成，制冷范圍：10kW～30kW；機組寬度為300mm或600mm，與標準機柜寬度保持一致。

列間雙冷源工作原理：當機組控制檢測到有制冷需求時，冷凍水系統優先開始工作。冷凍水系統采用高水溫設計，充分利用現有制冷能量，降低建筑整體能耗。在無現有冷源利用時，直膨式制冷系統充分保證系統制冷穩定性。系統具備高精度控制系統，可實現冷凍水系統與直膨式系統之間的無縫切換，此外，機組雙冷源系統間互為備份，保證空調系統不間斷提供冷源。機組與服務器并柜安裝，形成冷熱通道，送風距離短，避免冷量的散失、單位面積制冷量大、冷量自適應調節、溫度控制精度高、易安裝；

4.2.3 背板空調

背板空調系統主要包括：背板冷凍水和背板熱管空調；

背板冷凍水系統工作原理：背板冷凍水盤管直接吸收服務器排出的熱量，熱量被水系統帶出被制冷主機冷卻。背板熱管系統工作原理：背板熱管吸收服務器排出的熱量，熱管內循環工質受熱由液態變成氣態，由氣體管路將熱量帶到CDU中；冷源設備提供的冷水吸收CDU內的熱量，CDU內循環工質受冷由氣態變成液態，依靠重力沿液體管路回到熱管，完成一個熱力循環。

背板空調制冷量范圍：3kW～15kW，其優勢是：制冷系統不占用機房空間，

冷卻效果好，無冷量散失，其缺點是：制冷量小，無冗余備份。

4.2.4 熱管空調

熱管首先是由美國俄亥俄州通用發動機公司的R.S.Gaugler于1944年在美國專利中提出的。熱管空調的工作原理：外部高溫熱源使蒸發段內的制冷劑汽化，蒸發段內由于不斷產生蒸汽，因而壓力較高，依靠壓差使蒸汽經熱管連接管路迅速流向冷凝段，在冷凝段內冷凝成液體釋放出等量的冷凝潛熱。在管芯毛細力作用下液體又回到蒸發段，通過這種反復循環過程實現制冷，對室內環境進行降溫，熱管運行條件是室內室外必須存在溫差，且溫差越大制冷量越大（見圖 4）。

目前市場上主要有兩種熱管空調系統：1）純熱管系統，主要由蒸發器、冷凝器、風機組成，制冷量范圍：3kW～15kW；其優勢是：能效比高；缺點是：冷量較小，啟動緩慢，需要額外增加一套空調系統；2）熱管和壓縮機耦合系統，即在壓縮機系統上增加一套熱管系統，主要由：蒸發器、壓縮機、冷凝器、熱力膨脹閥、液路電磁閥、氣路電磁閥、風機組成，制冷量范圍：4kW～12kW；其優勢是：能效比高，無需額外增加一套空調系統；其缺點是：冷量范圍較?。?/p>

圖4 熱管式空調系統

熱管空調主要用于小型基站或冷熱通道封閉的微模塊。由于其換熱效果較差，對于冷量需求較大的場所不適用。

4.2.5 一體柜空調

一體柜空調SCI系列采用3種結構形式，分別為機架式、列間式以及列間一體式，用戶可根據需求以及不同應用場合進行選擇。機架式為機架級制冷，嵌入服務器中，在服務器內部形成冷熱通道；列間與列間一體式與服務器并柜直接對服務器進行制冷，列間一體式蒸發器與冷凝器一體且都置于室內，完成并柜即可投入使用。

一體柜空調優點：

（1）一體式機柜空調和服務器機柜組成封閉式空間，空調送風距離短，直接送達服務器進風口，減少氣流冷量損失，節約電能降低機房PUE值。

（2）采用直流變頻壓縮機，適用于獨立局部高密度散熱，適應溫濕度快速變化的場合，及時調節冷量輸出，保持密閉空間穩定溫濕度。采用電子膨脹閥，平滑調節開度，與變容量壓縮機配合使用，更加高效節能。

（3）無需前期機房裝修，初期投資成本低。

（4）一體式機柜空調可靈活布置，對環境無特殊要求，多種結構形式使其可廣泛應用與多種IDC環境，解決機房熱點問題。

一體柜空調冷量范圍及尺寸規格：直流變頻技術保證系列產品滿足2.5kW～10kW制冷需求，機架式制冷分6U、10U兩種外形尺寸，列間式為標準300mm寬標準機柜尺寸。

4.2.6 壁式空調

壁式空調機組是一種高效、節能的冷凍水末端機組，致力于解決數據中心能耗及空間的挑戰，為用戶提供制冷量更大、占地面積更小的制冷方案。

壁式空調機組工作原理：壁式空調的主要制冷部件為冷凍水盤管和EC風機，冷凍水盤管直接吸收服務器排出的熱量，熱量被水系統帶出被制冷主機冷卻。其優勢是：制冷量大、能效比高。充分利用機房的高度空間，回風面積大，風阻小，大大提高整機的制冷量。相比傳統的冷凍水機房空調，同尺寸規格下制冷量提高100%。缺點是：受機房空間影響較大。

壁式空調組制冷量范圍：100kW～300kW，由于其安裝及模塊組合靈活，冷量可根據機房空間進行擴展。

4.2.7 精確送風單元

智能精確送風單元是一種優化機房氣流組織，減少冷量散失，對服務器進行精確送風的空調配套設備。送風單元的外形尺寸根據機房專用防靜電地板大小進行設計，在安裝時，只需將機柜前面的防靜電地板去掉，將送風單元和現有的空調機組的風道進行連接就可以正常工作了。它具備以下優點：

（1）送風單元可根據機房服務器的溫度調節實現了定點、定量輸送冷氣。改變以往機房局部散熱的問題，同時大大減少了機房冷氣的浪費，節約了能源。

（2）送風單元實現了冷、熱氣流通道完全分離，改變了傳統機房環境溫度的概念（將整個機房環境溫度將到要求的設定值）。將冷氣充分利用，并提高了機房內空調的效率。

（3）精確送風方式的應用，改變了傳統機房環境溫度的形成機制，不但可以提高機房設備散熱降溫效果，還為空調節能創造了有利條件。

（4）送風單元為了使機房的服務器安全穩定的運行，該智能精確送風單元在控制器上設定了來電自啟動功能和控制器出現故障后可切換為全速運行，為服務器工作提供保障。常規的設備只要控制上出現故障，整個停機。

4.3 自然冷源節能制冷方案

4.3.1 新風制冷

新風制冷空調系統包括兩種：（1）純新風制冷系統，主要由蒸發器、濕膜、風機、風閥組成；（2）新風制冷與壓縮機制冷耦合系統，即在壓縮機系統上增加一套新風系統。

新風制冷系統工作原理：在室外溫度較低時，制冷引入室外冷凍空氣對機房降溫，制冷量范圍：30kW～100kW，其優勢是：制冷量大、能效比高，其缺點是：室內溫度波動較大、濕度很難控制、室內潔凈度很難保證、純新風系統需要額外增加一套空調系統（見圖5）。

4.3.2 氟泵制冷

氟泵制冷空調系統包括：壓縮機制冷和泵制冷兩部分。

圖5 新風制冷空調系統

氟泵制冷工作原理：在環境溫度較高的情況下，利用壓縮機制冷進行制冷；在環境溫度較低的條件下，制冷系統動力源由壓縮機變為氟泵，利用氟泵作為系統的循環動力。制冷劑在系統內循環流動，在蒸發器側膨脹吸熱，在冷凝器側放熱冷凝，再回到氟泵。制冷量范圍：20kW～100kW，其優勢是：制冷量大、能效比高，其缺點是：初期投資高、系統管路和控制復雜。

4.3.3 自然冷卻風冷冷水機組

自然冷卻風冷冷水機組一般配合微模塊機房的列間冷凍水空調或者大型數據中心的冷凍水精密空調使用。

自然冷卻風冷冷水機組工作原理：夏季與常規風冷冷水機組一樣開啟壓縮機制冷，過渡季節當室外環境溫度低于冷凍水回水溫度時，開啟自然冷卻，冷凍水回水先經過自然冷卻盤管預冷，再進入蒸發器，壓縮機輸出部分能力。當室外環境溫度足夠低時，壓縮機停止運行，冷凍水完全由室外冷空氣進行冷卻，只消耗風機功耗。

自然冷卻風冷冷水機組制冷量范圍：90kW～1500kW，制冷量120kW以下機組一般采用渦旋壓縮機，120kW以上一般采用螺桿壓縮機。其優勢是：制冷量大、能效比高，其缺點是：初期投資高、主機占地面積較大。

4.3.4 蒸發冷卻（多模制冷）

依米康多模制冷機組是根據機房設備全年全天運行的特點，結合新風制冷和間接蒸發制冷特征開發的一款綠色高效的節能產品。

空氣質量一直限制新風制冷的推廣，循環水量大、循環水回收困難的問題約束間接蒸發冷的使用區域。依米康多模制冷采用專利換熱芯體和專利噴水機構，優化設計新風間接制冷和間接蒸發制冷系統，產品不受空氣質量限制，同時做到小水量大冷量，打破了產品的使用區域限制

4.3.5 無水空調

無水空調制冷系統包括兩部分：水氟轉換主機與水氟轉換內機，水氟轉換主機布置在數據中心外。

無水空調以氟泵代替壓縮機提供冷媒循環的動力，采用空調冷凍水作為冷源。無水空調存在兩次熱量交換：水-氟熱量交換；氟-空氣熱量交換。水-氟熱量交換在水氟轉換主機內完成，換熱后的低溫冷媒經過氟泵加壓送到水氟轉換內機。氟-空氣熱量交換在水氟轉換內機，冷媒在水氟轉換內機節流膨脹吸熱蒸發。水氟轉換主機能同時為多臺水氟轉換內機供液，水氟轉換內機與服務機柜配合形成冷（熱）通道封閉式微模塊數據中心。

水氟轉換主機在夏季采用空調冷凍水作為冷源，在冬季與春秋過渡季節，能直接或者間接適用自然冷源制取低溫冷水，不采用壓縮制冷獲取冷水。水氟轉換內機與服務器機柜形成冷（熱）通道封閉式微模塊，避免通道內外熱交換，減少不必要的冷量損失，增大冷量的利用效率。

在具有多個微模塊數據中心，能水氟轉換內機與微模塊數據中心交叉布局，每臺水氟轉換主機與水氟轉換內機互為備用機，極大提高運行可靠性。水氟轉換主機制冷量：120kW～240kW。水氟轉換內機制冷量：25kW～45kW。其優勢是：制冷量大、能效比高，適用范圍廣，其缺點是：初期投資高。

4.4 浸沒式液冷

近年來，液冷發展勢頭較好，液冷分為間接液冷和直接液冷，間接液冷要低于直接液冷。

直接液冷即浸沒式冷卻系統，需設置密封的冷卻箱，服務器可高密度放置與冷卻箱中，利用冷卻液浸沒服務器主要散熱部件。服務器運行時散熱部件產生大量的熱，如CPU熱量，加熱冷卻液；由于冷卻液沸點較低，受熱后達到沸騰，使冷卻液從液態轉化為氣態，從而隨蒸汽帶走熱量，蒸汽在上方的冷凝器中冷凝為液體回到冷卻箱下部。如此來回循環，保證服務器的溫度恒定。

浸沒式冷卻系統冷量范圍非常大，其優勢是：能效比高、設備簡單、節約空間、不損耗冷卻液和水。其缺點是：主要適用于大型數據中心，小型數據中心使用成本較高。

5 制冷系統以外的節能方案

數據中心制冷系統的節能不僅需要考慮制冷系統本身的節能效率，還應考慮機房環境對制冷效果的影響。

5.1 機房維護結構

機房維護結構的密封性及隔熱性不佳不僅會造成數據中心制冷系統冷量的散失、能源的浪費，也會使機房的潔凈度無法保證。機房建設應該嚴格按照GB50174-2008《電子信息系統機房設計規范》執行。

5.2 機房氣流組織

機房內設備的布局會對制冷系統的制冷效果產生嚴重影響。比如：某機房兩列服務器機柜同一朝向布置，導致冷熱未隔離，能耗增大；某機房采用地板送風，由于地板高度不足，導致冷風不能送到遠端服務器，必須新增空調設備……

合理布置機房內的設備，優化機房內的氣流組織，成為了消除機房局部熱點、降低機房能耗的重要手段。由于在機房建設初期我們很難預估機房內的氣流組織，所以我們可采用CFD仿真預先對機房內的氣流進行模擬，以模擬結果來作為機房布局的重要參考。

5.3 制冷設備群控策略

5.3.1 群控概述

空調群組控制是指多臺空調通過一定的機制，實現空調機組之間的備用、輪巡和層疊等功能，以達到機房多臺空調資源的優化配置。空調群組控制可以協調多臺空調資源，在節能控制、溫濕度穩定性控制、多臺壓縮機長壽命控制等方面有突出的優勢，是大多數空調生產企業都關注和追求的重要技術。

5.3.2 術語定義

LR：本地需求；

TR：群組需求；

UR：總需求

N：運行機組數量；

X：備用機組數量。

5.3.3 群控模式

1）輪值備用模式

該模式下，所有機組根據本地需求獨立工作；各機組不共享參數和測量值；允許備用和輪巡功能，不允許層疊功能（見圖6）。

2）同向自主模式

該模式下所有機組共享參數；主控機組根據運行機組的測量值計算出平均測量值；主控機組根據平均測量值計算是否需要制冷（加熱/除濕/加濕）；運行機組在主控機組計算為制冷（加熱/除濕/加濕）時只能制冷（加熱/除濕/加濕），再根據自己的設定值和測量值計算是否啟動制冷（加熱/除濕/加濕）；

圖6 群組控制輪值備用模式

圖7 群組控制同向自主模式

該模式允許備用，不支持輪巡和層疊，會帶來工作時間不平衡。

說明：該模式下如果本地計算需求方向和群控需求方向相同，則按照本地需求執行，如果不同，則按復位需求(0需求)執行；

3）平均分配模式

該模式下所有機組共享參數，任何有關參數的修改保存在主控機組；主控機組根據運行機組的測量值計算出平均測量值；主控機組根據平均測量值計算平均需求后，通過廣播報文下發。

該模式支持備用、輪巡和層疊功能（見圖8）。

4）按需分配模式

該模式下所有機組共享參數；主控機組根據運行機組的測量值計算出平均測量值；主控機組根據平均測量值計算平均需求，并用平均需求乘運行機組數，計算出系統總需求；主控機組按照需求由大到小的順序分配系統總需求；運行機組根據主控機組分配的需求運行（見圖9）。

該模式允許備用和層疊，但不支持輪巡，會帶來工作時間不平衡。

5.3.4 群控總論（見表1，表2）

5.3.5 監控網絡

圖8 群組控制平均分配模式（6+2）

采用工業環境下最常用RS485串行說明：該模式下計算的總需求UR=480，運行機組數為N=6，則平均需求AR=480/6=80；群控主機按照80對所有機組進行下發。

圖9 群組控制按需分配模式（6+2）

說明：該模式下計算UR=480，按照需求從大到小進行下發，最大需求的前4臺均為滿需求100，第5臺則為80，最后一臺運行機組需求為0。通訊總線，平衡發送和差分接收方式實現通信，最大通信距離可達1km以上（見圖 10）。

表1 群控模式比較

表2 群控模式適用環境

1）監控RS485物理連接方式

2）監控RS485通信端子

空調機組之間通過手拉手連接方式用網線（直連線）連接控制器通訊口。

3）監控RS485總線控制拓撲結構

相較傳統的監控網絡系統有以下優點：

通信端子采用普通網口，接插方便；通信電纜采用普通網線，方便線材獲??；群控及監控公用一根網線，節約線材和布線時間；SPAX總線采用雙網口，手拉手連接方式方便現場布線；選配SNMP卡實現協議轉換，支持SNMP V1（見圖11）。

6 結束語

綠色數據中心的建設必然伴隨節能制冷方案的選用。合理的節能制冷方案能夠為IDC運營商節約大量的耗能，降低運營成本。

數據中心節能制冷方案的選用應根據各數據中心具體情況來制定，因地制宜，不可一概而論。中國北方地區氣溫較低的時間很長，應充分利用自然冷源，選擇新風制冷、氟泵制冷、自然冷卻風冷冷水機組。在水資源豐富的地區，應選擇水冷卻制冷系統。在小型數據中心，應選擇微模塊機房的布局形式，采用列間空調制冷系統。在小型基站，應采用新風制冷與壓縮機耦合系統、熱管制冷與壓縮機耦合系統。

圖10 監控網絡RS485串行總線布置

圖11 RS485總線控制拓撲結構

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[4]劉海靜,劉芳,楊暉.帶自然冷源的風冷冷水機組應用于數據中心的節能潛力分析[J].暖通與空調,2015(4).

Internet Data Center Energy Saving Cooling Solution Discussion

Large energy consumption is a big problem which bothers IDC service providers for a long time, and at least one-third of the total energy is consumed by CRAC. Thus, it's becoming a keypoint to find energy saving cooling solutions to decrease PUE of IDC. The paper improves conventional refrigeration scheme, and provide the cooling capacity use method of energy saving cooling solution and developing lowcost cooling resource.

internet data center (IDC); energy consumption; energy saving cooling solution