带自然冷源的风冷冷水机组应用于数据中心的节能潜力分析.pdf

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1、2015年第4期(总第43卷第290期)建筑节能■暖通与空调doi：1O．3969~．issn．1673—7237．2015．04．004带自然冷源的风冷冷水机组应用于数据中心的节能潜力分析术刘海静，刘芳a,b,c杨晖a，(北京建筑大学a．北京市供热、供燃气、通风及空调工程重点实验室；b．环境与能源工程学院；c．科技处，北京100044)摘要：数据中心的能耗正逐年上升，如何降低能耗已成为数据中心关注的焦点。以某地实际工程中带自然冷源的风冷冷水机组为例，比较使用常规制冷机组与带自然冷源的风冷冷水机组两种条件下的能耗。分析了在我国华北、西北及东北地区使用免费冷能的节能率及节电费，对

2、全国范围内可使用免费冷能的气候条件进行了可行性探讨。关键词：数据中心；自然冷源；节能率中图分类号：TU831文献标志码：A文章编号：1673，7237(2015)04—0017．04Energy—saVingPotentialofAir-cooledWaterChillerswithNaturaIColdSourceinDataCenterLIUHai-jb，LIUFang~bc，YANGHui蚰(a．BeijingKeyLaboratoryofHeating，Gas，VentilationandAirConditioningEngineering；b．Environmenta

3、ndEnergyEngineeringCollege；C．ScienceandTechnologyDepartment，BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture，Beijing100044，China)Abstract：Theenergyconsumptionofdatacenterhasincreasedyearbyyear,SOhowtoreduceithasbecomethefocus．Thispapercomparedtheenergyconsumptionbetweentheconventionalrefri

4、gerationunitandtheair—cooledwaterchillerswithnaturalcoldsourcethatbasedOnthepracticalengineering．Thentheenergysavingrateandelectricitychargeofusingfreecoolingenergyinnorth，northwestandnortheastregionsofChinaareanalyzed。∞wellasthefeasibilityoffreecoolingenergyI厂orvariousweatherconditions．Keyw

5、ords：datacenter；naturalcoolingsource；energyeficiencyrate0引言Effectiveness)值，业界已提出了多种方案，例如冷热目前，全球气候变暖、能耗过大和污染物排放的通道封闭、气流技术优化、虚拟化技术等[4J，但从对目加剧给环境带来了严峻挑战，环境问题已经成为影前发展现状的研究表明，利用自然冷源实现数据中响我国社会经济可持续发展的主要障碍，节能减排心空调节能越来越得到广泛的关注是数据中心节能势在必行[1J。我国“十二五”规划纲要提出“到2015年，的关键[。数据中心的PUE值需下降8％，并要求新建大型云自然冷却[8-l01

6、主要是指利用数据中心周围的自然计算数据中心的PUEt】值在1．5以下”的目标[。所环境，例如寒冷的天气、河水或海水等对数据中心进行以如何降低数据中心的能耗已成为数据中心关注冷却，从而降低冷却电耗，最终降低数据中心能耗。目的焦点。前，这种形式在国外得到了广泛的应用，例如Google为降低数据中心的能耗，降低PUE(PowerUsage比利时的数据中心[11]利用工业运河，实现水侧自然冷收稿日期：2014．11-03；修回日期：2014．12．05却；雅虎数据中心[“]是利用空气进行冷却，减少使用或基金项目：北京建筑大学城乡建设与管理产学研联合研究生培养基地不使用风机来排热。这种形

7、式在国内的实例还比较少。资助(cxy2014034)；北京市教委科研计划项目：带自然冷源的风冷冷水机组研制及系统性能研究(KM20141o016O17)但不可否认的是自然冷却在数据中心节能中将大行其刘海静，等：带自然冷源的风冷冷水机组应用于数据中心的节能潜力分析道。下面就以应用在实际工程中的带自然冷源的风冷冷量要求，压缩机停机，这时机组总能耗明显降低，只冷水机组的节能效果进行分析比较。包含自然冷却系统的能耗。1应用背景1．2应用自然冷源机组的气候特征1．1带自然冷源的风冷冷水机组工作原理从上