全密閉動態均衡送風供冷節能技術

1 技術名稱

數據中心全密閉動態均衡送風供冷節能技術。

2 技術所屬領域及適用范圍

通信行業各類數據中心（IDC）、機房。

3 與該技術相關的能耗及碳排放現狀

近年來，我國數據中心迅猛發展，總量已超過40萬個，年耗電量超過全社會用電量的1．5%，且大多數數據中心的電能使用效率（PUE）仍大于2．2，與國際先進水平相比有較大差距。

4 技術內容

4.1 技術原理

送、回風密閉導流系統與空調送、回風通道連接構成與外部空間隔離的全封閉送回風系統。在二維動態平衡導流送風系統內部的垂直方向配置多套變風量裝置，機柜內部在水平截面方向實現高效冷卻的平行流氣流組織，在垂直截面方向實現分層變風量差異化供冷并通過自動調整風量，解決IDC整體送風壓力差異，保持遠近端風壓穩定。應用自主研發的智能控制模型，智能管理平臺調節變風量裝置自動實現機柜二維空間的負荷與供冷的動態匹配，還可根據各機柜的不同溫度要求，選擇不同機柜的多溫區差異化供冷，大幅提高冷量的利用效率。

4.2 關鍵技術

1）全封閉冷熱通道隔離供冷技術。

2）二維動態平衡變量導流送風技術。

3）氣流組織靜電消除技術。靜電消除技術系統在模塊使氣流離子中性化，消除靜電對設備帶來的隱患和危害，并延長設備的使用壽命。

4）機柜獨立單元安全防控技術。動態送風模塊內部配置獨立氣體滅火裝置，實現獨立監控和滅火功能。

5）安全風險規避管控系統。

4.3 工藝流程

工藝流程圖見圖1、圖2。

5 主要技術指標

1）送風溫度23±2℃、回風溫度35～39℃、提高回風溫度10℃以上。

2）提高了冷卻效率，節能35%以上。

3）年平均 PUE 優于 1．5。

6 技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術已獲得國家發明專利4項，計算機軟件著作權2項，實用新型專利4項，并獲得美國、歐盟等國際專利5項。該技術于2015年4月通過中國科學院廣州能源所的節能效果檢測。目前，該技術已經在廣州市公安局蘿崗區分局、佳都新太科技股份有限公司進行了推廣應用，節能效果良好。

圖1 動態均衡送風供冷系統示意圖

圖2 送、回風系統結構簡圖

7 典型應用案例

7.1 典型案例1

案例名稱：廣州市公安局蘿崗區分局

技術提供單位：廣州匯安科技有限公司

建設條件為廣州市公安局蘿崗區公安分局聯和派出所監控機房，占地面積60 m2，共安裝8套（16個42U機架）標準節能單元，項目設計IT設備總功率為60 kW。主要技改內容為安裝8套（16個42U機架）標準節能單元。機房空調總冷量功率配置為53．2 kW，空調工作為4臺13．3 kW（冷量功率）下送風精密空調，單臺電功率為4．5 kW，室內機為2組。主要設備為精密送風空調。節能技改投資額 73萬元，年節能89 tce，年減排172 tCO2。年節能經濟效益24萬元，投資回收期約3年。

7.2 典型案例2

案例名稱：佳都新太科技股份有限公司技術提供單位：廣州匯安科技有限公司

建設規模為機房空調設計配置冷量總功率為840 kW，機房IT設備總功率約為600 kW。建設條件為通信機房占地面積150 m2，共安裝30套（60個42U機架）標準節能單元，項目設計IT設備總功率為600 kW。機房空調設計總冷量功率840 kW，機房共7臺120 kW（冷量功率）下送風精密空調，系統設置5主+2備的工作模式，單臺精密空調用電功率為40 kWh，室內機組為7臺，室外機組共14臺（1∶2）。節能技改投資額218萬元，年節能274 tce，年減排 598 tCO2，年經濟效益 76．4 萬元，投資回收期約3年。

8 推廣前景及節能減排潛力

預計未來5年，可在通信、數據處理行業中推廣5%，形成的年節能能力約為180萬tce，碳減排能力 475萬tCO2。

產品來源：上海市能效中心《節能減排技術產品推廣目錄》（2018年版）27