數據冷卻方式有哪些

『壹』 數據中心能耗有哪些

數據中心的能耗由以下幾部分組成。

（1）IT設備。

（2）製冷系統設備。

（3）供配電系統設備。

（4）其他設備。

典型數據中心能耗構成如圖所示。其中，數據中心能耗比重最大的部分為IT設備，其次為製冷系統設備、供配電系統設備及其他消耗電能的數據中心設施。

隨著數據中心規模擴大及建築體量的增大，冷水系統方案得到越來越多的應用。隨之而來的是大量水資源的消耗及循環水的凈化處理問題。同時，若採用蒸發冷卻方案，其對清潔水的要求也越來越高。從能源利用的綜合角度來看，單純地靠PUE指標難以全面准確地評估數據中心的能耗水平，為全面合理地評價綠色數據中心工程，TGG在2009年首次提出並引入針對水利用效率評價的WUE（Water UseageEffectiveness）指標。水利用效率作為評價數據中心用水狀況的指標，定義為數據中心水資源的全年消耗量與數據中心IT設備全年耗電量的比值，單位為L/kW·h。

WUE=數據中心水資源的全年消耗量/數據中心IT設備全年耗電量

目前，可採用水蒸發冷卻的方法來促使製冷空調系統效率的提升，尤其在環境乾燥的地區。但與此同時，PUE指標的降低也帶來了水資源消耗的升高。對於採用冷水方案的工程，PUE與WUE存在一定的負相關性。這也決定了在實踐應用中需要進行權衡，找到兩者之間合理的平衡區間。與此對應的是，如今很多大型數據中心工程都選址在北方等氣候寒冷、乾燥的地區，水資源短缺也是需要考慮的重要問題。

以往人們對數據中心資源消耗的關注點往往集中在其電力消耗或燃料消耗上，認為一個數據中心只要電力指標優良，就可以認定為其為綠色數據中心；但近幾十年來，全球承受著曠日持久的系統性乾旱，並且隨著人口的增長，工業規模的擴大，水資源消耗變得越來越緊迫，全球水資源缺乏的現狀不會改變。

因此，面對水資源日趨匱乏的態勢，業內也逐漸將目光轉移到數據中心的水資源消耗上來；根據Uptime Institute的調查數據，數據中心平均規模大約為1MW，每年消耗的水量為26 600～30 400m³。

數據中心使用水的主要目的是散熱，即利用水作為載冷工質持續帶走IT設備熱量。最常見的為冷凍水系統和冷卻水系統，在這些系統中，冷水流經計算機機房的製冷單元；風扇吹過冷凍水散熱盤管，向IT設備提供冷空氣；然後水流回冷卻裝置中被重新冷卻。冷卻水系統依靠冷卻塔利用水的蒸發來散發熱量，利用水與空氣流動接觸後進行冷熱交換帶走熱量達到蒸發散熱降低水溫的目的。

採用傳統水冷空調系統的數據中心在運行過程中水資源的消耗主要來源於冷卻塔（尤其是開式冷卻塔）的運行。通常一個1MW的數據中心通過冷卻塔每小時泵送約230m³的冷凝水，會有1%～2%的水被蒸發、作為細水霧被風吹走。每年大約會消耗25 400m³的水。

另外，冷凝水被重復蒸發並排放到大氣中，會攜帶礦物質、灰塵及其他污染物。這些水必須被定期處理。上述規模的數據中心每年通過排放或補水大約會消耗5000m³的水。

總體來講，使用傳統水冷方式的1MW數據中心，每年用水量大約為30 000m³，這些數據並沒有將數據中心加濕系統和空調末端泄水的消耗計算在內；另外，隨著時間的推移，在水冷設備上，尤其是換熱器翅片或換熱管上會累積水垢或雜質，在去除這些影響空調運行安全和運行效率的污垢時，常用的方法是用水沖洗並排空，這一過程也消耗了大量的水資源。

2. 數據中心的主要耗水來源

採用水冷空調系統的數據中心，其耗水主要來源可概括為以下幾個方面。

1）冷卻水蒸發採用冷卻塔製取低溫冷卻水時，數據中心的熱量主要靠冷卻水的蒸發散發到大氣環境中（採用乾式冷卻器的系統主要依靠空氣與冷卻水的對流換熱，但其效率低，佔地面積較大，且對氣候條件的要求較為苛刻），水蒸發損失為數據中心水資源消耗的主要部分。

2）冷卻水排水通常，數據中心冷卻水系統的運行水溫為32℃/37℃，該溫度較容易滋生細菌，適宜藻類和污垢的生長及在管壁上的附著，並且需要通過冷卻水排污來配合控制加葯濃度，這一過程也會產生水的消耗。

3）IT房間加濕用水冬季，尤其是我國北方地區，室外環境相對濕度較低，機房內濕度受此影響需通過加濕系統維持機房內的濕度要求，需要消耗加濕用水。

4）軟化水設備用水冷凍水及加濕水等閉式水系統在運行過程中由於泄漏、排水會造成一定的損失，為保證運行安全及系統壓力，需要及時補充軟化水，通過軟化水設備對市政補水處理後補充到系統中。

5）設備維護用水系統運行過程中，沖洗、管道壓力測試等需要的用水。

6）柴發系統運行及維護用水此部分為柴發機組排煙凈化及機組冷卻用水，這部分水資源消耗所佔比例較小。此外，季節不同，數據中心各項用水比例會發生明顯變化。

WUE指標目前還沒有被廣泛用於工業中，並且很少被引用，但水已經成為數據中心十分顯著的因素，未來水資源利用效率一定會進入PUE度量工作中。

『貳』 變壓器冷卻方式AN代表什麼含義

AN代表自然空氣冷卻。

自然冷卻是利用密度隨溫度變化而產生的流體循環過程來帶走熱量的冷卻方式。自然冷卻空調系統從上世紀 70 年代後期開始，最早出現在高度重視節能的西歐運營商機房中。

該系統廣泛用於大型數據機房， 交換機房，IDC 等一切需要全年365 天，全天24 小時供冷，而室外溫度在過渡季節和冬季又比較低的地區。

(2)數據冷卻方式有哪些擴展閱讀

乾式變壓器冷卻方式分為自然空氣冷卻（AN）和強迫空氣冷卻（AF）。自然空冷時，變壓器可在額定容量下長期連續運行。強迫風冷時，變壓器輸出容量可提高50%。適用於斷續過負荷運行，或應急事故過負荷運行；由於過負荷時負載損耗和阻抗電壓增幅較大，處於非經濟運行狀態，故不應使其處於長時間連續過負荷運行。

形式：

1、開啟式：是一種常用的形式，其器身與大氣直接接觸，適應於比較乾燥而潔凈的室內，（環境溫度20度時，相對濕度不應超過85%），一般有空氣自冷和風冷兩種冷卻方式。

2、封閉式：器身處在封閉的外殼內，與大氣不直接接觸（由於密封、散熱條件差，主要用於礦用，屬於防爆型）。

3、澆注式：用環氧樹脂或其它樹脂澆注作為主絕緣，它結構簡單、體積小，適用於較小容量的變壓器。