143-数据中心冷通道封闭对气流组织与空调能耗影响研究.pdfVIP

数据中心冷通道封闭对气流组织与空调 能耗影响研究 1 华北电力大学 高月芬 ，高亭亭 摘 要：降低数据中心空调系统能耗对节能具有重要意义。冷通道封闭技术可以优化机 房气流组织，节省数据中心空调能耗。本文利用数值模拟的方法对北京市某数据中心冷通道 封闭前后机房内热环境进行研究。模拟结果表明，冷通道封闭可以减少冷热气流的掺混及局 部热点的产生。冷通道封闭后，可将空调送风温度由 18 ℃提高至 22 ℃，每年可节能约 100MWh。 关键词：数据中心；冷通道封闭；气流组织；节能 Research on the influence of air conditioning supply air parameters on data center thermal environment North China Electric Power University Gao Yuefen1, Gao Tingting Abstract: Reducing the energy consumption of data center air conditioning systems is of great significance for energy conservation. The cold aisle containment technology can optimize the airflow distribution and reduce energy consumption in data center. In this study, numerical simulations were used to research the thermal environment before and after the cold aisle containment technology was applied in a data center in Beijing. The simulation results showed that containing the cold aisle can reduce the mixing of hot and cold gas streams and the generation of local hot spots. When the cold aisle is contained, the air conditioning air supply temperature can be increased from 18 ℃ to 22 ℃. It can save about 100MWh of power consumption per year. Keywords: Data center; Cold aisle containment; Air distribution; Energy conservation 1 引言 数据中心规模不断增大造成了数据中心能耗和散热量的不断增加。据不完全统计，2012 年我国数据中心总耗电量接近全社会用电量的 2%[1] ，其中空调系统能耗占据了数据中心总 能耗的 40%左右。由于气流旁通等原因，数据中心空调送出的冷空气大约只有 40%用于冷 却 IT 设备，剩余的 60%均被浪费 [2] 。优化机房气流组织，提高机房冷量的利用率，对于数 据中心节能至关重要。 冷通道封闭技术是将机柜按照“面对面，背对背” 的方式进行摆放，用顶棚、通道门、机 柜盲板、玻璃板等将面对面（冷通道）的通道封闭起来，冷空气由高架地板下吹出，由机柜 前端设备吸入，设备降温后形成的热空气由机柜后端排至热通道，从而使冷热气流得到物理 分离。该技术可以避免机房内局部热点产生，提高冷量利用率，降低空调系统能耗 [3-4] 。 许多专家和学者已对冷通道封闭技术进行了研究 [5-9] ，但是均以旧版本数据中心设计规 范为基础，并且对冷通道封闭后空调送风参数优化研究较少。本文以北京市某数据中心为例， 利用数值模拟的方法对冷通道封闭前后机房内热环境进行对比，并且对冷通道封闭后空调送 风参数进行了优化。 2 数据中心热环境要求 新 《数据中心设计规范》GB 50174-2017[10]对数据中心热环境要求见表 1