隨著經(jīng)濟快速發(fā)展,我國能源供應面臨諸多挑戰(zhàn),節(jié)能減排已成為一項基本國策，數(shù)據(jù)中心就是其中能源消耗巨大的產(chǎn)業(yè)之一。

在數(shù)據(jù)中心中，為維持恒定的室內(nèi)溫度需要全年為之降溫，由此帶來了巨額的耗電量和電費。在節(jié)能減排和降低運營成本的雙重壓力，迫使人們不斷地研發(fā)新的節(jié)能技術和產(chǎn)品。機房空調(diào)一年四季都需要制冷，過渡季節(jié)室外溫度低于室內(nèi)溫度時，自然界存在著豐富的冷源，如何利用大自然的冷源進行冷卻是機房空調(diào)節(jié)能減排的重點問題。

圖全國主要城市月平均氣溫統(tǒng)計

在上圖中可見，在我國華北、西北及東北等地區(qū)，室外氣溫低于10℃的天數(shù)占全年的百分比相當可觀，大自然是最好的冷源，不僅能夠節(jié)省機械制冷的能耗，而且供給充足、無污染，屬于綠色冷源。

數(shù)據(jù)中心利用自然冷源進行制冷的解決方案主要有間接自然冷卻和直接自然冷卻兩種方式。

間接自然冷卻

帶自然冷卻節(jié)能模塊的風冷式冷水機組

春秋過渡季節(jié)和晚上，當環(huán)境溫度達到比冷凍水回水溫度低兩度或以上時，開啟自然冷卻模塊制冷，無壓縮機功耗，自然冷卻不夠的部分，再由壓縮制冷接力達到需求冷量。隨著室外環(huán)境溫度降低，自然冷卻部分占的比例越來越大，直至達到100%，完全自然冷卻制冷，無壓縮機功耗。

水側(cè)板換節(jié)能裝置

由大型冷卻塔、水冷型冷水機組、板式換熱器組成，夏季采用冷水機組和冷卻塔制冷，冬季采用板換將有雜質(zhì)的冷卻水轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓛舻睦鋬鏊腿肟照{(diào)室內(nèi)機，冷水機組停機。

雙盤管乙二醇自然冷卻

在直膨蒸發(fā)器盤管上，再并一組冷凍水經(jīng)濟盤管，通過兩套兩通閥來調(diào)節(jié)水是經(jīng)過板式熱交換器的冷凝器還是經(jīng)過冷凍水盤管。室外干冷器夏季提供冷卻水給板換用于直膨制冷，冬季提供冷凍水給經(jīng)濟盤管用于冷凍水制冷。

氟泵自然冷卻

在夏季，制冷壓縮機運行;當室外溫度低于設定點時，自動切換為氟泵節(jié)能系統(tǒng)運行，停止壓縮機運行，保證全年機房空調(diào)安全可靠運行。氟泵不高于壓縮機運行功耗的10%，相對于水系統(tǒng)空調(diào)，無需添加防凍劑，無水患憂慮。

輔助蒸發(fā)自然冷卻

空調(diào)室外機霧化水噴淋系統(tǒng)將軟化水進行增壓后通過高速直流馬達進行霧化處理，將每一滴水霧化成原水滴的體積1/500左右直接噴灑在冷凝器翅片上實現(xiàn)輔助蒸發(fā)，使得冷凝器的整體散熱量增大、功耗降低。這種通過室外機霧化噴淋延長自然冷卻運行時間的方式，在干燥氣候下最為有效，如中國西部和東北部。

直接自然冷卻

全新風自然冷卻

直接引入室外新風、配合冷熱通道隔離實現(xiàn)機房制冷，針對不同地區(qū)的氣候條件，新風進入機房前需要經(jīng)過過濾、加濕、除濕、送回風混合等預處理。

雞舍式熱壓自然循環(huán)風冷卻

不需要機械幫助，直接靠服務器散發(fā)的熱能產(chǎn)生動力自然散熱。把服務器散發(fā)的熱量收集起來，利用空氣膨脹后產(chǎn)生向上的動力，通過足夠高的煙囪讓熱空氣往上升帶動空氣流動，完成散熱循環(huán)。

轉(zhuǎn)輪式熱交換自然冷卻

利用轉(zhuǎn)輪內(nèi)填料的儲能功能，讓轉(zhuǎn)輪在兩個封閉的風道內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，被室外空氣冷卻的填料冷卻室內(nèi)空氣。

綜上，對常見的幾種自然冷卻制冷方式進行綜合比較。

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