時間：2022-07-22 來源：hfw.cc 作者： 我要糾錯
數據中心部分需要加強教導，懂得不同冷卻方案及其對運營支出(OPEX)、能源效力和環境的影響。很多數據中心運營商對直接膨脹(DX)空氣制冷系統或冷凍水制冷系統非常熟習，但需要更深刻地了解可以贊助數據中心實現長期可持續發展目標的新方法。
隨著混合冷卻等新技術的呈現，冷卻技術正在加快發展，這種新技術有可能顯著降低能源耗費和數據中心的環境影響。因為冷卻系統占數據中心使用能源的40%，是數據中心運營商最大的支出之一，因而需要了解各種冷卻技術的暗藏成本及其比擬方法。
直接膨脹(DX)冷卻
在從前的15到20年間，直接膨脹(DX)冷卻技術已經成為市場主導的冷卻解決方案，直到最近，還被以為是便宜且易于安裝的事實。直接膨脹(DX)冷卻裝置具備許多優點，例如良好的冷卻水溫和較低的占地面積。由于這些系統基于間接冷卻技術，因此也不將污染物從外部帶到數據中心的危險。
然而，從制冷劑成本的角度來看,精密空調是是工藝性空調中的一種類型，通常我們把對室內溫、濕度波動和區域偏差控制要求嚴格的空調稱之為恒溫恒濕空調。恒溫恒濕廣泛應用于電子、光學設備、化妝品、醫療衛生、生物制藥、食品制造、各類計量、檢測及實驗室等行業。，直接膨脹(DX)冷卻系統從能效角度來看并不那么令人滿足，直接膨脹(DX)冷卻系統也有很大的不穩固性，這意味著這些冷卻設施不再是低成本的抉擇。
水冷卻
近年來，隨著數據中心的容量穩步增加，冷凍水系統也開始鋒芒畢露。然而，混合冷卻解決方案的優點是每單位制冷劑的加注量較低，只管這些混合解決方案使用與冷卻器類似的工藝操作。例如，一些大規模的混合冷卻解決方案，每個制冷回路使用7.6千克制冷劑(雙回路)。
一個等效的傳統冷水機系統可以以1：1的比例使用大概40%的制冷劑。在大型制冷系統上，同樣重要的是要注意，如果冷卻器涌現故障，則會有更大的風險導致大量制冷劑散失。使用混合冷卻系統并采用多個設施制冷，而大批喪失制冷劑的風險將顯著降低。
混雜冷卻
混合冷卻聯合了直接膨脹(DX)冷卻系統的牢靠性和掌握性的長處，以及自然冷卻系統的節能優勢。在暖和的月份，當外部環境溫度高于20°C時，混合冷卻系統可以作為水冷直接膨脹(DX)冷卻系統運行，其中制冷緊縮機通過板式熱交流(PHX)冷凝器將熱量排放到冷卻水回路中。水被泵送到鼓風冷卻器中冷卻，熱量被排放到空氣中。
在較冷的月份，低于20°C的外部環境溫度，某些體系節制室會主動切換到局部天然冷卻模式。在這種模式下，冷卻水被領導通過兩個比例把持閥，并使做作冷卻跟水冷直接膨脹(DX)冷卻系同一起工作，應用冷卻器風扇將水冷卻到所需的程度，以到達所需的冷卻才能。
在冬季，依據水溫或熱負荷需要，冷卻水可以在“自然冷卻模式”下使用。在此模式下，冷卻水只通過自然冷卻盤管進行冷卻，無需機械制冷(通常低于設定值3°C)。
由于該技術還使用間接冷卻技術，因此不存在將傳染物從外部引入數據中心的風險。
混合模式冷卻
混合冷卻模式是自然冷卻和直接膨脹(DX)冷卻之間的組合。這意味著外部的環境空氣足夠冷，可以預先冷卻提供應混合體冷卻裝置的水，但不足以將其溫度完整降低到所需參數(通常比內部設定值低3℃～6℃，這取決于系統效率。)這個“最佳均衡點”需要機械制冷設施作為“彌補”，以滿意數據中心負荷的制冷需求。混合模式冷卻通常占系統潛在運行模式的50%～68%。
數據中央運營商可以通過提高回風溫度來擴大其混合冷卻裝備的自然冷卻和混合冷卻模式的潛力。如果將回風溫度從24℃進步到27℃，每年可節省40%的額定成本。
與傳統的直接膨脹(DX)冷卻系統相比，這種混合冷卻方法大大降低了功耗，使數據中心可能實現宏大的成本節儉,機房空調顧名思義其是一種專供機房使用的高精度空調，因其不但可以控制機房溫度，也可以同時控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調機房專用空調機，另因其對溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機房精密空調。。數據中心運營商也開端仔細審查投資回報，這也是混合冷卻方法可以帶來顯著效益的處所。其回報取決于冷卻系統的大小和地位，但投資回報可能非常快，中型數據中心(約500kW)約為3～4年。然而，范圍較大的混合冷卻系統供給最快的投資回收期。
制冷劑的隱性成本
混合冷卻系統的初始資天性支出(CAPEX)高于傳統的機房空調(CRAC)單元。但在盤算總體占有成本和運營支出時，還有其他因素需要考慮。作為歐盟能源策略的一部分，到2030年，需要將氟化溫室氣體(F氣體)減少60%。
最新法規于2015年生效，這象征著制冷劑的可用性和成本將受到2020年訂正目的的重大影響，預計制冷劑本錢將進一步回升。因為制冷劑價錢十分昂貴，這可能會對冷卻技巧的總體領有成本發生重大影響。
例如，2017年8月，R407c和R410a制冷劑的均勻購買價格分辨為每公斤14.78英鎊和29.78英鎊。到2018年7月底，R407c和R410a的平均購置價格分離上漲至每公斤50.66英鎊和58.59英鎊，未幾之后又進一步上漲。假如看一下50m(等效長度)和80kW的總散熱能力，制冷劑的成原形當于每個冷卻系統的成本從1,800英鎊上升到將近3,600英鎊，僅在一年內就增添了98% 。
然而，不僅僅是制冷劑的隱性成本給數據中心帶來了潛在的累贅。未來，數據中心運營公司和員工的認證將會加強，并且需要堅持記載。而這些記載需要保留至少五年，并且必須包含使用的F氣體的類型、數量以及在移除時如何回收。因此，當今考慮使用可持續解決方案并盡可能減少制冷劑的使用非常重要。
混合冷卻解決計劃需要的制冷劑數目明顯減少，在這種制冷劑價格飆升的背景下，這是一個顯著的上風。
制冷劑泄露：法律請求
主要的是要留神，數據中心運營人員將在未來負責避免制冷劑從其設備中泄漏，而裝置、保護或處理設備的承包商應承當此義務。
但是，對含有F氣體的設備，超過必定的閾值，需要以特定的距離檢討冷卻設備的泄漏情形。簡而言之，這意味著其維護不再是反映性響應，而是法律要求。這些檢查必需形成防備性維護策略的一部門。
采用寰球變暖潛能值更低的制冷劑
人們對存在更低全球變暖潛能值(GWP)的新型制冷劑的潛力異常感興致。目前正在由數據中心冷卻行業審查的新型“超級制冷劑”是R1234ze和R1234yf。可憐的是，全球升溫潛能值較低制冷劑CRAC DX解決方案的開發進展遲緩，未來還需要斟酌調和方案。
全球升溫潛能值制較低的制冷劑的初始成本可能會更高，但其可燃性也須要細心的風險評估。丁烷是一種很好的制冷劑，然而其性質無比危險。新型制冷劑將面臨相似的問題，并將受到越來越嚴厲的審查。與使用包括多個小型安裝的混合冷卻系統比擬，使用200千克制冷劑的大型單臺冷卻器存在更大的泄漏風險，每個小型制冷裝置使用18千抑制冷劑。隨著有關制冷劑的法規持續得到增強，數據中心運營商將會越來越意識到這一問題的嚴峻性。
可連續發展的將來
下一代數據(NGD)和其余高端數據核心當初采取混合冷卻技術，數據中央治理職員發明可以節儉成本，實現綠色環保，并確保高水平的彈性。跟著制冷劑成本的持續上升，傳統制冷技術的經營成本將越來越高。在未來，混合冷卻技術能夠輔助下降與制冷劑相干的危險，同時應用可持續的天然冷卻方式。
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