数据中心制冷解决方案探讨 文Ｉ深圳市英维克科技有限公司 【摘要】数据中心步入集中化、规模化￣－Ｏ Ｂ，－Ｊ－代，传统的建设方式面临着很多困难与挑战，如初期建 设成本居高不下，后期运营成本不断攀升，规划时如何满足用户的各种变化的需求，建设的周期不断 被延长，现场质量管理和风险的控制等都一直困扰着数据中心的业主、承建方和管理者。 【关键词】模块化数据中心；集装箱数据中心；制冷解决方案 １引言 数据中心已步入集中化、规模化的时代， 传统的建设方式面临着很多困难与挑战，如 初期建设成本居高不下，后期运营成本不断 攀升，规划时如何满足用户的各种变化的需 求，建设的周期不断被延长，现场质量管理 和风险的控制等都一直困扰着数据中心的业 主、承建方和管理者。 模块化及集装箱式数据中心是发展的新 趋势。这种数据中心由预置化的机架、制冷 系统、不间断电源和电池、灭火系统、配电 和远程监测等系统组成，具有标准化、产品化、 工业化、预置化的特点，可以实现快速部署、 随需部署。同时模块化及集装箱式数据中心 还可以具有标准化的设计，可大大缩短建设 容互不影响、高效节能，最大化的提高交付 速度。 （２）低成本：模块化数据中心采用端到 周期，方便扩容，可降低数据中心的建设成本、 维护成本和整个生命周期的ＴＣｏ成本。 针对模块化和集装箱式数据中心的不同 制冷需求，模块化及集装箱式数据中心制冷 解决方案能够根据具体情况按需配置，提供 度的高效制冷解决方案。 从产品维度看，模块化及集装箱式数据 中心制冷解决方案包括户外微模块机柜解决 方案、户内微模块机柜解决方案、集装箱及 中小型模块化数据中心解决方案、大型模块 化数据中心解决方案。 从方案维度看，模块化及集装箱式数据 中心制冷解决方案包括： （１）常规制冷＋自然冷却制冷解决方案： 适合常规热负荷分布的数据中心，应用高能 静电地板设计和铺设的工程量。 （４）可扩展：微模块扩展性好，可实现 数据中心分期、分批建设。大楼主体及水电 一端的服务，为客户节省设计费，可缩短资金 的占用周期，提高运营效率，减少日常运行 费用，缩短投资回报期，最大化提高客户的 资金使用率。同时，标准模块化产品有助于 降低后期运营成本。 （３）少工程：微模块集成配电、制冷、机柜、 次性建设完成，重点对电力需求规划完整， 空调水路预留接口，即可实现按需部署、在 线扩容、灵活调度。 （５）易管理：３Ｍ微模块监控管理系统对 数据中心微模块进行监控，实时在线监测各模 块问动力、环境、安防、消防等状况，通过丰 富的报警手段保障数据中心安全运营，增加运 维效率，对人员调配策略可进行优化，及时高 效地处理故障隐患。 回 消防、安防、监控等系统，标准化快速可叠加， 整机可进行工厂预制。行间精确制冷，无需 采用传统的数据中心静压箱送风方式，减少 ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｃｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２０１ ３ １ １ Ｎｏ．２０４ ３５ ｌ Ｓ 专题策划 ｐｅｃｉａｉ ｅ ）ｎ“ｓ 效ＣｙｂｅｒＭａｔｅ机房精密空调；对于追求全年 ＰＵＥ低的应用，应结合节能ｉＦｒｅｅｃｏｏｌｉｎｇ自 然冷却的高能效ＣｙｂｅｒＭａｔｅ机房精密空调。 （２）高热密度制冷解决方案：适合热负 荷较高的数据中心，应用多种送风方式的高 能效ＸＲｏｗ靠近热源式列问空调。 （３）高热密度制冷＋自然冷却制冷解决 方案：适合热负荷较高、对ＰＵＥ有较高要求 的数据中心，采用自然冷却＋靠近热源式冷 却等高效方案，并根据具体应用提供多种定 制化方案 ２模块化及集装箱的实际应用分享 某数据中心的业主考虑到现有场地不适 合进行土木工程建设，提出了建设户外集装 箱式数据中心的构想，给出的要求是ＩＴ服务 器的负荷达到２００ｋＷ，制冷部分采用自然冷 却技术，ＰＵＥ值要求低于１ ５，以降低全寿 命周期的运行能耗 根据用户的需求，笔者提出了全套带自 然冷却技术的制冷解决方案，包括冷水机组＋ 干冷器组＋储冷罐、主设备ＩＴ箱采用集装箱 外置的制冷末端、动力箱采用双盘管的精密 空调末端、供冷系统环网设计，末端Ｎ＋１冗 余、自动切换控制系统 由于采用预制化的设计和工厂化的生产， 集装箱式数据中心的施工和安装周期非常短， 现场调试顺利，经过全年的运行监测，ＰＵＥ 值达到了设计要求 某高端金融客户云计算信息总中心机房 是对原机房进行大规模的扩容改造，设备的 功率密度将达到１０ｋＷ／机柜，为了保证ＩＴ主 设备的运行安全性，达到金融行业的安全等 级，要求没有水进入ＩＴ主设备机房，同时为 了降低整个寿命周期的运行成本，提出采用 自然冷源技术。 针对客户提出的要求，笔者提出了全套 带自然冷却技术的制冷解决方案，包括冷水 ３６智能建筑与城市信息２０１３年第１ １期总第２０４期 机组＋干冷器组＋储冷罐、主设备ＩＴ箱采 用集装箱外置的制冷末端、动力箱采用双盘 管的精密空调末端、供冷系统环网设计，末 端Ｎ＋１冗余、自动切换控制系统。 由于采用预制化的设计和工厂化的生产， 集装箱式数据中心的施工和安装周期短，并 且在工厂已进行过预连调过程，现场调试过程 大大简化，节省了施工现场的时间和人力。经 过全年的运行监测，ＰＵＥ值达到了设计要求。 ３ ＣｙｂｅｒＭａｔｅ机房精密空调 ＣｙｂｅｒＭａｔｅ机房精密空调整机性能体现 了高可靠性、高灵活性、高节能率等性能， 其强大的ＥＶＯ控制系统，通过Ｔｅａｍｗｏｒｋ方 式统一控制管理，实现机房环境的节能控制。 其配备的高效ＥＣ风机系统及下沉式设计可 以进一步节能２０％以上。Ｃｙｂｅ ｒＭａｔｅ集成 ｉＦｒｅｅｃｏｏｌｉｎｇ机组充分利用自然冷源，根据 室外温度条件及室内热负荷情况自动判断与启 动。在低温季节，机组停止ＣｙｂｅｒＭａｔｅ空调 系统的压缩机运行，通过引入室外冷风与室内 热风的智能混风控制，高效湿膜加湿器保证低 温季节机房环境温度，实现高效自然冷却。 ４ ＸＲｏｗ靠近热源式列间空调 ＸＲｏｗ列间空调在有效冷却的前提下提高 数据中心热密度，同时达到了数据中心的节能 ＸＲｏｗ列间空调具有高效的特点：一是实现了 １００％高显热比，有效降低机房整体加湿与除 湿能耗；二是高回风温度的设计，在提高冷量 输出的前提下，提高空调系统的能效比。 ＸＲｏｗ列间空调具有动态制冷能力，适应 快速变化的机房负荷，标准配置高效ＥＣ风机， 采用冗余设计，风量可根据房间负荷自动调 整。ＸＲｏｗ采用ＥＶＯ智能控制系统按温湿度 需要控制风量和冷量输出，配合ＥＣ风机和 直流变频ＥＣ压缩机达到最佳的效果和最低 的能耗。 回
