數(shù)據(jù)中心部分需要加強(qiáng)教導(dǎo)，懂得不同冷卻方案及其對(duì)運(yùn)營(yíng)支出(OPEX)、能源效力和環(huán)境的影響。很多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商對(duì)直接膨脹(DX)空氣制冷系統(tǒng)或冷凍水制冷系統(tǒng)非常熟習(xí)，但需要更深刻地了解可以贊助數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的新方法。

隨著混合冷卻等新技術(shù)的呈現(xiàn)，冷卻技術(shù)正在加快發(fā)展，這種新技術(shù)有可能顯著降低能源耗費(fèi)和數(shù)據(jù)中心的環(huán)境影響。因?yàn)槔鋮s系統(tǒng)占數(shù)據(jù)中心使用能源的40%，是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商最大的支出之一，因而需要了解各種冷卻技術(shù)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(shù)已經(jīng)成為市場(chǎng)主導(dǎo)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(shí)。直接膨脹(DX)冷卻裝置具備許多優(yōu)點(diǎn)，例如良好的冷卻水溫和較低的占地面積。由于這些系統(tǒng)基于間接冷卻技術(shù)，因此也不將污染物從外部帶到數(shù)據(jù)中心的危險(xiǎn)。

然而，從制冷劑成本的角度來看,精密空調(diào)是是工藝性空調(diào)中的一種類型，通常我們把對(duì)室內(nèi)溫、濕度波動(dòng)和區(qū)域偏差控制要求嚴(yán)格的空調(diào)稱之為恒溫恒濕空調(diào)。恒溫恒濕廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)設(shè)備、化妝品、醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥、食品制造、各類計(jì)量、檢測(cè)及實(shí)驗(yàn)室等行業(yè)。，直接膨脹(DX)冷卻系統(tǒng)從能效角度來看并不那么令人滿足，直接膨脹(DX)冷卻系統(tǒng)也有很大的不穩(wěn)固性，這意味著這些冷卻設(shè)施不再是低成本的抉擇。

水冷卻

近年來，隨著數(shù)據(jù)中心的容量穩(wěn)步增加，冷凍水系統(tǒng)也開始鋒芒畢露。然而，混合冷卻解決方案的優(yōu)點(diǎn)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(guī)模的混合冷卻解決方案，每個(gè)制冷回路使用7.6千克制冷劑(雙回路)。

一個(gè)等效的傳統(tǒng)冷水機(jī)系統(tǒng)可以以1：1的比例使用大概40%的制冷劑。在大型制冷系統(tǒng)上，同樣重要的是要注意，如果冷卻器涌現(xiàn)故障，則會(huì)有更大的風(fēng)險(xiǎn)導(dǎo)致大量制冷劑散失。使用混合冷卻系統(tǒng)并采用多個(gè)設(shè)施制冷，而大批喪失制冷劑的風(fēng)險(xiǎn)將顯著降低。

混雜冷卻

混合冷卻聯(lián)合了直接膨脹(DX)冷卻系統(tǒng)的牢靠性和掌握性的長(zhǎng)處，以及自然冷卻系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)。在暖和的月份，當(dāng)外部環(huán)境溫度高于20°C時(shí)，混合冷卻系統(tǒng)可以作為水冷直接膨脹(DX)冷卻系統(tǒng)運(yùn)行，其中制冷緊縮機(jī)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(fēng)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(huán)境溫度，某些體系節(jié)制室會(huì)主動(dòng)切換到局部天然冷卻模式。在這種模式下，冷卻水被領(lǐng)導(dǎo)通過兩個(gè)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(yīng)用冷卻器風(fēng)扇將水冷卻到所需的程度，以到達(dá)所需的冷卻才能。

在冬季，依據(jù)水溫或熱負(fù)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(jìn)行冷卻，無需機(jī)械制冷(通常低于設(shè)定值3°C)。

由于該技術(shù)還使用間接冷卻技術(shù)，因此不存在將傳染物從外部引入數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險(xiǎn)。

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(huán)境空氣足夠冷，可以預(yù)先冷卻提供應(yīng)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(shù)(通常比內(nèi)部設(shè)定值低3℃～6℃，這取決于系統(tǒng)效率。)這個(gè)“最佳均衡點(diǎn)”需要機(jī)械制冷設(shè)施作為“彌補(bǔ)”，以滿意數(shù)據(jù)中心負(fù)荷的制冷需求。混合模式冷卻通常占系統(tǒng)潛在運(yùn)行模式的50%～68%。

數(shù)據(jù)中央運(yùn)營(yíng)商可以通過提高回風(fēng)溫度來擴(kuò)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(fēng)溫度從24℃進(jìn)步到27℃，每年可節(jié)省40%的額定成本。

與傳統(tǒng)的直接膨脹(DX)冷卻系統(tǒng)相比，這種混合冷卻方法大大降低了功耗，使數(shù)據(jù)中心可能實(shí)現(xiàn)宏大的成本節(jié)儉,機(jī)房空調(diào)顧名思義其是一種專供機(jī)房使用的高精度空調(diào)，因其不但可以控制機(jī)房溫度，也可以同時(shí)控制濕度，因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機(jī)房專用空調(diào)機(jī)，另因其對(duì)溫度、濕度控制的精度很高，亦稱機(jī)房精密空調(diào)。。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商也開端仔細(xì)審查投資回報(bào)，這也是混合冷卻方法可以帶來顯著效益的處所。其回報(bào)取決于冷卻系統(tǒng)的大小和地位，但投資回報(bào)可能非常快，中型數(shù)據(jù)中心(約500kW)約為3～4年。然而，范圍較大的混合冷卻系統(tǒng)供給最快的投資回收期。

制冷劑的隱性成本

混合冷卻系統(tǒng)的初始資天性支出(CAPEX)高于傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)(CRAC)單元。但在盤算總體占有成本和運(yùn)營(yíng)支出時(shí)，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(guī)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(yù)計(jì)制冷劑本錢將進(jìn)一步回升。因?yàn)橹评鋭﹥r(jià)錢十分昂貴，這可能會(huì)對(duì)冷卻技巧的總體領(lǐng)有成本發(fā)生重大影響。

例如，2017年8月，R407c和R410a制冷劑的均勻購(gòu)買價(jià)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(gòu)置價(jià)格分離上漲至每公斤50.66英鎊和58.59英鎊，未幾之后又進(jìn)一步上漲。假如看一下50m(等效長(zhǎng)度)和80kW的總散熱能力，制冷劑的成原形當(dāng)于每個(gè)冷卻系統(tǒng)的成本從1,800英鎊上升到將近3,600英鎊，僅在一年內(nèi)就增添了98% 。

然而，不僅僅是制冷劑的隱性成本給數(shù)據(jù)中心帶來了潛在的累贅。未來，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)公司和員工的認(rèn)證將會(huì)加強(qiáng)，并且需要堅(jiān)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(shù)量以及在移除時(shí)如何回收。因此，當(dāng)今考慮使用可持續(xù)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(jì)劃需要的制冷劑數(shù)目明顯減少，在這種制冷劑價(jià)格飆升的背景下，這是一個(gè)顯著的上風(fēng)。

制冷劑泄露：法律請(qǐng)求

主要的是要留神，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)人員將在未來負(fù)責(zé)避免制冷劑從其設(shè)備中泄漏，而裝置、保護(hù)或處理設(shè)備的承包商應(yīng)承當(dāng)此義務(wù)。

但是，對(duì)含有F氣體的設(shè)備，超過必定的閾值，需要以特定的距離檢討冷卻設(shè)備的泄漏情形。簡(jiǎn)而言之，這意味著其維護(hù)不再是反映性響應(yīng)，而是法律要求。這些檢查必需形成防備性維護(hù)策略的一部門。

采用寰球變暖潛能值更低的制冷劑

人們對(duì)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(shù)據(jù)中心冷卻行業(yè)審查的新型“超級(jí)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(fā)進(jìn)展遲緩，未來還需要斟酌調(diào)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(huì)更高，但其可燃性也須要細(xì)心的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。丁烷是一種很好的制冷劑，然而其性質(zhì)無比危險(xiǎn)。新型制冷劑將面臨相似的問題，并將受到越來越嚴(yán)厲的審查。與使用包括多個(gè)小型安裝的混合冷卻系統(tǒng)比擬，使用200千克制冷劑的大型單臺(tái)冷卻器存在更大的泄漏風(fēng)險(xiǎn)，每個(gè)小型制冷裝置使用18千抑制冷劑。隨著有關(guān)制冷劑的法規(guī)持續(xù)得到增強(qiáng)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商將會(huì)越來越意識(shí)到這一問題的嚴(yán)峻性。

可連續(xù)發(fā)展的將來

下一代數(shù)據(jù)(NGD)和其余高端數(shù)據(jù)核心當(dāng)初采取混合冷卻技術(shù)，數(shù)據(jù)中央治理職員發(fā)明可以節(jié)儉成本，實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保，并確保高水平的彈性。跟著制冷劑成本的持續(xù)上升，傳統(tǒng)制冷技術(shù)的經(jīng)營(yíng)成本將越來越高。在未來，混合冷卻技術(shù)能夠輔助下降與制冷劑相干的危險(xiǎn)，同時(shí)應(yīng)用可持續(xù)的天然冷卻方式。