資料中心機房空調技術研發創新探讨

摘要：“網際網路+”時代，雲計算、大資料等應用使得資料中心規模化、大型化成為主流，資料中心節能也備受關注，特别是機房空調能耗占據整個資料中心近40%。大型資料中心怎樣才能提高資料中心制冷效率?作為專業的空調制造商，艾默生空調在技術上有着哪些創新?這些技術給資料中心節能帶來了怎樣的效果?

資料中心機房空調技術研發創新探讨：

“網際網路+”時代，雲計算、大資料等應用使得資料中心規模化、大型化成為主流，資料中心節能也備受關注，特别是機房空調能耗占據整個資料中心近40%。大型資料中心怎樣才能提高資料中心制冷效率?作為專業的空調制造商，艾默生空調在技術上有着哪些創新?這些技術給資料中心節能帶來了怎樣的效果?

雙級冷卻技術的具體應用和技術優勢

應該叫做雙級熱回收，對于低濕度地區，通過一次蒸發冷卻和熱回收，當室内的風降不到目标的出風溫度時，就需要有兩個橫流式闆式換熱器，使得單排風被加熱，吸收更多的水，進一步冷卻循環出風。雙級熱回收系統的優勢在于達到同樣的熱回收量的情況下，可以降低風量，降低風系統的能耗，減少外機尺寸。

雙級冷卻技術原了解析

雙級冷卻技術原理是通過多次蒸發來使冷源側的溫度盡可能達到濕球溫度，進而提高熱回收效率。正常情況下一個或一組闆式換熱芯體就可以了。對于雙級蒸發冷卻，則需要将兩組或以上的換熱芯體。

ek資料中心機房空調技術研發創新探讨

　　雙級冷卻技術原理圖

雙級冷卻技術應用場景

雙級冷卻技術是一個整體方案，可應用于中低密度機櫃橫流式闆式換熱器。主要是通過冷熱空氣流程的交錯布置來進行換熱。 雙級蒸發冷卻中需要兩個橫流式闆式換熱器。

空氣品質對換熱芯體和機組的影響

出于上面的兩個考慮，目前不用直接應用新風蒸發冷卻。通過衡量闆式換熱性能的兩個重要方面：換熱效率和漏風率。來提高換熱芯體的換熱效率：主要從換熱材料的導熱性能和增加換熱面積設計上考慮。通過這兩個性能名額的把控，才能保證整機的性能。防腐上考慮的話會在鋁基材上增加環氧樹脂高分子塗層。這個系統的非活動部件，使用壽命理論上大于等于15年

高分子材料的應用

高分子材料可以在某些特殊性能上強化。如力學性能、耐腐蝕性、絕緣性等。在換熱芯體上的高分子材料應用的主要目的還是從防腐性能上考慮其用途。在使用時前面需要一個粗效濾網過濾pm10的顆粒物，同時蒸發冷用的噴淋加濕，我們認為其還有除去更小顆粒物pm2.5，和污染氣體的作用。

新風+霧狀噴淋+闆式換熱器的隐患是什麼?

在換熱芯體上方噴水，可以提高蒸發冷的效果，但帶來的問題是空氣中的小顆粒會在水汽作用下在換熱芯體表面形成水垢，污染氣體也會更容易導緻換熱芯體的腐蝕。水垢和腐蝕帶來的問題就是換熱芯體換熱效率下降和漏風串氣的可能，新風竄氣進入機房，也同樣存在腐蝕機房裝置的可能。同時換熱芯體上部布水，由于風速問題，會大量帶走霧化的水汽，使水汽不能有效的蒸發。導緻耗水量增大。艾默生的設計是将加濕過濾單元前置于換熱芯體

豐富的行業經驗

艾默生在機房應用類空調産品的研發、應用上積累了多年的經驗：我們能根據機房不同的地理位置、環境情況，機房不同的功率密度、機房等級，甚至是客戶個性化的要求提供不同的解決方案。單單談空調産品的制冷效率提高，其實取決于制冷部件例如壓縮機的效率提高，而資料中心的空調系統節能應該是解決方案的優化。系統的解決方案就像是做菜一樣，材料豐富才可能做出一盤好菜。

艾默生的産品線是非常豐富的，艾默生也是在機房空調行業少有的能同時提供主機和末端的廠家，傳統的房間級風冷、水冷、冷凍水型機房空調，子產品化渦旋壓縮機冷水機組、螺杆冷水機組、離心冷水機組、磁懸浮離心冷水機組，主機可內建自然冷卻技術，pcm相變蓄冷技術，熱管系列，行間空調，機櫃級空調以及occ、機櫃背闆、機櫃地置等豐富的産品就是做菜的材料。不同的機房要求、客戶要求，艾默生能提供不同的解決方案，這是配菜工，而艾默生的雲平台則是做菜的大廚，通過監控空調産品和機房内相關參數例如機櫃熱點，除了防患于未然，故障遠端處理等協助運維的工作，還可以通過大資料分析，實作能源管理，進而通過産品、解決方案、遠端管理多方面實作資料中心的節能。

以客戶為産品應用導向

産品的方案是否完善呢其實跟客戶的應用有很大關系，有些技術方案隻在極少數的項目上用過，但是有些技術方案呢，就得到了很多項目的應用，比如說行間級和機櫃級的空調機組，在應用的過程中，艾默生也不斷的更新。例如機櫃級産品就進行了三次的産品更新疊代，并且從當初的隻有冷凍水機型到現在變頻直膨系列的産品。艾默生的産品進化過程就是了解客戶需求，産品應用，解決客戶的痛點，産品更新疊代的過程。

标準化、子產品化産品的優勢

艾默生的機櫃級空調是有多項專利的一系列創新産品：産品在結構上具有即插即用，熱插拔等衆多的創新點，艾默生新研發小型機櫃級空調，其産品厚度僅僅4u，也是行業之最。在系統上也有例如防凝露控制技術，快速除濕技術，輪值、備份技術等切實解決客戶問題的創新。

艾默生在應用上采取了風幕送風的方式，直接把冷空氣送到機櫃伺服器的前面，相比傳統的房間級空調，省去了布風管的成本和時間，也沒有風管的風壓損以及漏冷等問題，相比行間空調前送風型式也不需要做冷通道封閉。機櫃級空調還有多達8個的機櫃溫度監控傳感器，可以監控機櫃内部的熱點，并且根據機櫃溫度調整空調的送風量以及制冷量，以達到節能和保證伺服器的安全。艾默生的機櫃級産品也提供了機櫃熱通道封閉的系統解決方案，相比傳統的冷通道封閉方案或熱通道封閉方案，艾默生的機櫃熱通道封閉方案較之初期項目投入少，占地面積少，系統運作能耗少等衆多優勢。

艾默生的研發體系

艾默生能夠提供衆多産品是與公司的投入是密切相關的，在硬體上艾默生在意大利和廣東有兩個研發中心，有二百多研發人員，配套齊全的國家認可實驗室。在軟體上，艾默生注重的是人才，目前在廣東研發中心就有3名教授級進階工程師，13名進階工程師，目前廣東艾默生有二百多項産品專利。是以才能源源不斷的産出新的創新、新的産品。

本文轉自d1net（轉載）