隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,我國(guó)能源供應(yīng)面臨諸多挑戰(zhàn),節(jié)能減排已成為一項(xiàng)基本國(guó)策，數(shù)據(jù)中心就是其中能源消耗巨大的產(chǎn)業(yè)之一。

在數(shù)據(jù)中心中，為維持恒定的室內(nèi)溫度需要全年為之降溫，由此帶來了巨額的耗電量和電費(fèi)。在節(jié)能減排和降低運(yùn)營(yíng)成本的雙重壓力，迫使人們不斷地研發(fā)新的節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品。機(jī)房空調(diào)一年四季都需要制冷，過渡季節(jié)室外溫度低于室內(nèi)溫度時(shí)，自然界存在著豐富的冷源，如何利用大自然的冷源進(jìn)行冷卻是機(jī)房空調(diào)節(jié)能減排的重點(diǎn)問題。


在上圖中可見，在我國(guó)華北、西北及東北等地區(qū)，室外氣溫低于10℃的天數(shù)占全年的百分比相當(dāng)可觀，大自然是最好的冷源，不僅能夠節(jié)省機(jī)械制冷的能耗，而且供給充足、無(wú)污染，屬于綠色冷源。

數(shù)據(jù)中心利用自然冷源進(jìn)行制冷的解決方案主要有間接自然冷卻和直接自然冷卻兩種方式。

間接自然冷卻

帶自然冷卻節(jié)能模塊的風(fēng)冷式冷水機(jī)組

春秋過渡季節(jié)和晚上，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到比冷凍水回水溫度低兩度或以上時(shí)，開啟自然冷卻模塊制冷，無(wú)壓縮機(jī)功耗，自然冷卻不夠的部分，再由壓縮制冷接力達(dá)到需求冷量。隨著室外環(huán)境溫度降低，自然冷卻部分占的比例越來越大，直至達(dá)到100%，完全自然冷卻制冷，無(wú)壓縮機(jī)功耗。

水側(cè)板換節(jié)能裝置

由大型冷卻塔、水冷型冷水機(jī)組、板式換熱器組成，夏季采用冷水機(jī)組和冷卻塔制冷，冬季采用板換將有雜質(zhì)的冷卻水轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓛舻睦鋬鏊腿肟照{(diào)室內(nèi)機(jī)，冷水機(jī)組停機(jī)。

雙盤管乙二醇自然冷卻

在直膨蒸發(fā)器盤管上，再并一組冷凍水經(jīng)濟(jì)盤管，通過兩套兩通閥來調(diào)節(jié)水是經(jīng)過板式熱交換器的冷凝器還是經(jīng)過冷凍水盤管。室外干冷器夏季提供冷卻水給板換用于直膨制冷，冬季提供冷凍水給經(jīng)濟(jì)盤管用于冷凍水制冷。

氟泵自然冷卻

在夏季，制冷壓縮機(jī)運(yùn)行;當(dāng)室外溫度低于設(shè)定點(diǎn)時(shí)，自動(dòng)切換為氟泵節(jié)能系統(tǒng)運(yùn)行，停止壓縮機(jī)運(yùn)行，保證全年機(jī)房空調(diào)安全可靠運(yùn)行。氟泵不高于壓縮機(jī)運(yùn)行功耗的10%，相對(duì)于水系統(tǒng)空調(diào)，無(wú)需添加防凍劑，無(wú)水患憂慮。

輔助蒸發(fā)自然冷卻

空調(diào)室外機(jī)霧化水噴淋系統(tǒng)將軟化水進(jìn)行增壓后通過高速直流馬達(dá)進(jìn)行霧化處理，將每一滴水霧化成原水滴的體積1/500左右直接噴灑在冷凝器翅片上實(shí)現(xiàn)輔助蒸發(fā)，使得冷凝器的整體散熱量增大、功耗降低。這種通過室外機(jī)霧化噴淋延長(zhǎng)自然冷卻運(yùn)行時(shí)間的方式，在干燥氣候下最為有效，如中國(guó)西部和東北部。

直接自然冷卻

全新風(fēng)自然冷卻

直接引入室外新風(fēng)、配合冷熱通道隔離實(shí)現(xiàn)機(jī)房制冷，針對(duì)不同地區(qū)的氣候條件，新風(fēng)進(jìn)入機(jī)房前需要經(jīng)過過濾、加濕、除濕、送回風(fēng)混合等預(yù)處理。

雞舍式熱壓自然循環(huán)風(fēng)冷卻

不需要機(jī)械幫助，直接靠服務(wù)器散發(fā)的熱能產(chǎn)生動(dòng)力自然散熱。把服務(wù)器散發(fā)的熱量收集起來，利用空氣膨脹后產(chǎn)生向上的動(dòng)力，通過足夠高的煙囪讓熱空氣往上升帶動(dòng)空氣流動(dòng)，完成散熱循環(huán)。

轉(zhuǎn)輪式熱交換自然冷卻

利用轉(zhuǎn)輪內(nèi)填料的儲(chǔ)能功能，讓轉(zhuǎn)輪在兩個(gè)封閉的風(fēng)道內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，被室外空氣冷卻的填料冷卻室內(nèi)空氣。

綜上，對(duì)常見的幾種自然冷卻制冷方式進(jìn)行綜合比較。