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1、冷冻水系统如何满足数据中心 可用性和可持续性发展目标白皮书冷冻水系统如何满足数据中心可用性和可持续性发展目标白皮书12综述 2评估数据中心热管理系统的环境影响2分析冷冻水系统的环境影响 3冷冻水系统的直接影响4冷冻水系统的间接影响 5优化冷冻水系统 5提高送风和供水温度 5冷冻水系统控制5改进的压缩机技术5加湿系统6热回收6蓄冷6支持非架高地板应用 7放眼未来:液冷 8冷冻水系统优势 8结论9附录10目录综述数据中心行业正在持续开发更大型的数据中心,以满足容量需求,同时采取措施显著减少数据中心对环境的影响。像维谛这样的公司在设计时充分考虑可持续性,开发出既能满足当前需求,又不影响未来几代人满足
2、自身需求的数据中心解决方案。冷源系统,特别是冷冻水系统,在这一变革中发挥着重要作用。它们使数据中心的所有者和运营者能够开发出高效解决直接和间接排放的新数据中心,这些排放被纳入了总等效变暖影响(TEWI)指标。现代冷冻水系统通过减少与其他技术相比制冷剂充注量,并支持使用市场上新型、更环保的制冷剂,来降低直接排放。当系统采用新技术并通过最佳实践优化控制时,它还能减少间接排放,这在本文中有详细描述。冷冻水系统降低直接和间接排放的能力,有助于关键设施运营者实现更低的TEWI。冷冻水系统还可以 有效平衡水和能源的使用,支持耗水率(WUE,由绿色 网格定义)的高效冷却系统。低TEWI和低WUE的结合,使得
3、冷冻水系统在能效和水效方面成为数据中心热管理中最可持续的选择 之一。这些系统已经适应了数据中心向无架空地板设计的演进,并且有助于推动液冷技术的过渡。评估数据中心热管理系统对环境的影响可持 续性已成为企业和政 府组 织 最 重要的战略 之一,并将在未来发挥重要作用。热管理系统即从 数据中心排出热量的系统在改善数据中心碳足迹 方面 可以 发 挥 重 要 作用,因为 在许 多设 施中,大 约 2535%的数据中心能源消耗与空调相关。要全面了解冷源系统对环境的影响,数据中心用户必须同时考虑直接和间接排放。直 接 排放是 指由于 制冷剂泄 漏而对 大气 造 成的 影响。制冷剂可能会显著增加温室效应,从而
4、提高全球 平均气温。实际上,像氢氟碳化物(HFCs)这样的制冷气体被视为“气候超级污染物”,其“全球变暖潜力”是二氧化碳的数千倍。全球变暖潜力(GWP)是一种衡量气体相对于二氧化碳对温室效应贡献的指标,二氧化碳的参考潜力为1。冷冻水系统如何满足数据中心可用性和可持续性发展目标白皮书34TEWI=(direct effect)+(indirect effect)=GWP*L*n+(GWP*m+(1-recovery)+(n*Eannual*)with:GWP=全球变暖潜值(CO2 当量千克)L=每年的泄漏率(千克/年)n=系统运行时间(年)m=制冷剂充注量(千克)recovery=回收系数Ean
5、nual=每年的能源消耗(千瓦时)=CO2 排放 每千瓦时计算 TEWI间接排放是指系统运行期间所消耗的电力生产所 产生的排放。因此,当使用基于碳的能源时,效率与间接排放之间存在直接关联。系统运行得越高效,所需的 能源就越少,对间接排放的影响也就越小。通过增加对低环境影响的可再生能源的依赖,间接排放也可以减少。TEWI(总等效变暖影响)是根据蒙特利尔议定书定义的代数总和,表示一种制冷技术在其运行周期内的直接和间接碳排放影响。因此,它是评估特定制冷系统在支持实现碳中和过程中表现的重要指标,因为它涵盖了 制冷剂的作用以及系统消耗的能源。分析冷冻水系统的环境影响通过使用TEWI作为衡量制冷系统总体二
6、氧化碳影响的标准,可以看出冷冻水系统在减少数据中心碳足迹方面具有 极大的潜力。冷冻水系统的直接影响冷冻水系统在减少直接排放方面非常有效,主要有以下几个原因。首先,冷冻水系统每千瓦制冷量的整体 制冷剂充注量较少。在某些情况下,特别是在寒冷气候地区的数据中心,甚至可能不需要使用制冷剂,而是 通过干冷器或冷却塔释放热量。而其他类型的制冷系统,如强制空气风冷系统,在这些条件下仍需使用制冷剂,通常会导致更高的制冷剂充注量/每千瓦制冷量。在冷冻水系统中,制冷剂储存在冷水机组中。冷水机组是一套完整的解决方案,配有可立即使用的制冷剂 系统。该系统通常在工厂进行密封测试以排除泄漏,并在安装后现场进一步测试,从而