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利用高效的控制系统优化 数据中心制冷 第 225 号白皮书 版本0 作者：Paul Lin 摘要 制冷系统若不加以考量其控制方式，会导致诸 如运行冲突、人为失误、宕机、高运行成本以 及其它高昂成本的代价。了解不同级别的制冷 控制为合理探讨和确定数据中心制冷系统规格 提供了方法论。本白皮书介绍了四个制冷控制 级别及其使用场合和各控制级别的优点和局限 性，并分别进行举例。 施耐德电气 – 数据中心科研中心 第225 号白皮书 版本0 2 简介 日益增长的能源成本以及环境责任迫使数据中心行业不断提高其能效。在所有的数据中 心能耗中，制冷系统的能耗占比一般高居第二（紧随 IT 设备能耗）。例如，假定某 1MW 数据中心的电能使用效率（PUE）在 IT 负载为 50%情况下为 1.91 （请查看 假设条件 边栏 ， 了解具体的假设条件），制冷系统的能耗约占整个数据中心（包括 IT 设备）能耗的 计算结果基于以下数据中心： 36% ，并约占用于支持 IT 的物理基础设施（不含 IT 设备）能耗的 75% 。 • IT 负载：1MW，50%负载率 • 功率密度：5kW/机柜 鉴于其巨大的能源消耗，对制冷系统进行优化将带来降低能源成本的显著机会。为新建 • 采用风冷型冷水机 数据中心构建高效制冷系统需开展三项高级别任务（该内容将在下一章节中讨论）。 • 冷水机容量：600kW （2+1） • 不具备节能冷却模式功能 • 房间级制冷（不带群控功能） 本白皮书重点介绍这三项任务中的其中一项——采用高效的制冷控制系统。我们将对数 • 未部署气流遏制系统 据中心制冷所面临的挑战、传统的制冷控制为何难以奏效以及何为高效的制冷控制系统 • 高效的冷冻水泵 进行探究。最后，我们会介绍四个级别的制冷控制及其使用场合以及各级别制冷控制的 • 高效 UPS 优点和局限性，并分别进行举例。 • 高效照明系统 • 电源：2N 构建高效制冷 一般而言，可以使用以下三项高级别任务来为新建数据中心构建高效制冷系统： 系统的步骤 • 选择合适的制冷架构 • 采用高效的制冷控制系统 • 管理 IT 空间气流 选择合适的制冷架构 首先，根据数据中心位置、设计容量、平均功率密度和数据中心偏好以及约束条件等关 键的数据中心属性选择合适的制冷架构（比如：排热方法 1 2 、节能冷却模式 和室内气 流分配方法 3 ）。有关偏好和约束条件的一些例子包括是否允许冷冻水或室外空气进入 IT 空间；或者高架地板是否可用于输送冷风；或吊顶是否可用于热回风。施耐德电气已 开发出一款免费工具——第 15 号权衡工具 (TradeOff Tool) 《数据中心制冷架构选择器》 ——它能基于上述所提及的各种输入给出最佳的制冷架构。 值得注意的是，节能冷却模式有助于数据中心制冷系统在有利的室外空气条件下，尤其 是在气候凉爽的区域，大幅降低机械制冷（使用压缩机）的能耗。第 132 号白皮书 《数据中心制冷系统的节能冷却模式》讨论了基于各种制冷架构的所有节能冷却