近年，大型數據中心數量的迅猛增加，推動了我國數據中心平均規模的快速提升。而持續高速增長的信息消費，推動數據中心的快速發展，進而為數據中心大型化奠定了基礎。除需求增長外，國家的相關政策法規出臺、持續推進的信息基礎設施建設（如“寬帶中國”）、電子商務、移動互聯網和云計算等的快速普及也是數據中心大型化的重要推手，大型數據中心的能耗更高，那么在設計規劃上如何做到節能？
近年，大型數據中心數量的迅猛增加，推動了我國數據中心平均規模的快速提升。而持續高速增長的信息消費，推動數據中心的快速發展，進而為數據中心大型化奠定了基礎。除需求增長外，國家的相關政策法規出臺、持續推進的信息基礎設施建設（如“寬帶中國”）、電子商務、移動互聯網和云計算等的快速普及也是數據中心大型化的重要推手，大型數據中心的能耗更高，那么在設計規劃上如何做到節能？
數據中心建設等級及引用標準
整體標準GB 50174
●遵循國標GB 50174-2008 的A/B級機房標準
●模塊化設計，靈活彈性以滿足IT及業務逐步發展的需求，并可減少初期投資和運維成本
系統架構Uptime Institute
●系統架構參照Uptime Institute于2012年8月最新發布的等級標準中定義的最高可用性等級Tier IV Ⅲ
●N+1設備配置，雙路配送路由
●冗余設備和管線之間物理隔離
●不間斷制冷
●自動故障切換
網絡布線TIA-942-A
●網絡布線系統架構將主要參照TIA-942-A中Tier 4等級的要求設計
●增加新空間——中間配線區IDA
●使用OS2/OM4/Cat.6A傳輸介質
環境空調ASHRAE
●機房環境按美國ASHRAE TC9.9發布的指引《2011 Thermal Guidelines for Data Processing Environments》中Class A1等級設計
●采用自然冷卻、中溫冷凍水等各項高效節能技術，在確保Tier IV可用性等級的前提下，降低年均PUE至：1.5以下
污染物控制ISO / ISA
●機房微顆粒物污染達到 ISO 14644-1中定義的Class 8潔凈度要求，入室空氣采用MERV 11或更好的MERV 13過濾器
●機房氣體化學物污染達到 ISA -S71.04-1985中定義的G1級別要求
設施管理TIA-606-B
●設施管理標識系統主要參照TIA-606-B中Class 3類型編制
●標識材料滿足UL 969標準
●標識色卡參考ASME A13.1-2007和ANSI/NEMA Z535.1-2006
數據中心空調系統的可用性保障
其中數據中心空調系統作為重要的一個子系統，其可用性保障需要從整體可用性、運行經濟性、配置靈活性和運維便捷性等方面去考慮。如下圖所示：
機房冷源系統設計有以下兩大特點：
●集中冷源：通過冷凍水管網集中為IT設備提供冷源，克服分散冷源系統在大型數據中心中應用效率低下的缺點；需要大量室外機；同時單層機房面積可以做的更大。
●2N架構：生產機房根據Tier IV機房標準，自冷源起、經管網直至末端室內機，采用2N系統架構，國標A級機房標準；
數據中心的主要規劃
數據中心的平面規劃；人流、物流規劃；電力規劃；綜合布線規劃；冷規劃；
數據中心的規劃要點
●供電就近原則；
●供冷就近原則；
●數據中心建筑級模塊化；
●機房級模塊化；
●列間級模塊化（微模塊）
●模塊化有建筑級—建筑內級別-列間級別-機柜級別
●柴油發電站集中化；
●整體以電力需求及供給為主線進行規劃；
數據中心冷凍水設計與其他項目比較
數據中心冷凍水設計與其他民用項目比較
數據中心冷凍水設計要點
數據中心冷凍水系統幾種常規做法及比較：
1、一次泵系統；
控制簡單，持續制冷時，一次泵需要配置不間斷電源；
2、二次泵系統；
控制復雜，持續制冷時，只需要二次泵需要配置不間斷電源；
3、蓄冷罐并聯系統；
控制復雜，冷凍水部分需要旁流，流過蓄冷罐，
蓄冷罐不增加系統阻力。
4、蓄冷罐串聯形式；
控制簡單，蓄冷罐增加水系統阻力，冷凍水一直流過蓄冷罐，沒有旁流冷損失。
提示：冬季時閉式冷卻塔作為干冷器（風冷）時，可以不噴淋水。這種工況時閉式冷卻塔的散熱量很小，在數據中心不是很實用，其他工業行業有使用。
開式與閉式冷卻塔工作原理
冷卻塔主要和濕球溫度（空氣中水蒸氣達到飽和時的溫度）有關，靠水的蒸發帶走熱量。
一、開式塔
冷卻水直接和空氣接觸，冷卻水噴淋在填料上通過蒸發帶走熱量。
二、閉式塔
冷卻水通過盤管間接接觸，水槽內的水噴淋在盤管上蒸發（潛熱）帶走熱量。
開式冷卻塔與閉式冷卻塔比較
冷凍水系統實現節能的一些方法
●采用中溫冷凍水系統，提高冷凍水供回水溫度至12/18℃，水冷機組COP值可從5.5提高至7.0，預計節能15～20%；大型可采用高壓離心冷水機組磁懸浮冷水機組。
●采用溫濕度獨立控制系統。
●在上述冷凍水水溫的前提下，可提高機房送風溫度至干球溫度16～18 ℃以上，滿足ASHRAE Class A1等級要求；以及中國電信的標準要求。
●采用冷凍水、風機變頻控制；
●采用冷卻塔間接制冷；
其他實現節能的一些方法
●機房專用空調采用EC風機；直流變頻風機；效率高、可按需送風。
●機房專用空調采用溫濕度獨立控制設計，避免冷熱抵消現象；浪費能量；
●機房專用空調無電加熱；預計室內機部分節能20～30%；
●機房空調采用小風量大晗差的設計思想，溫差大于10℃；
●采用新風直接制冷；熱管空調；
●采用等焓加濕過程的濕膜加濕機組，在空氣增加含濕量的同時，空氣的干球溫度也隨之降低，從而有效減輕機房空調的制冷負荷；
供電系統節能的一些辦法
●使用高頻UPS、直流供電等；
●提高負載率，這是節能的最好方式，同時也是最直接的；
關于空調冷源節能設計
水冷型冷凍水系統通過板式換熱器實現水側自然冷卻，在北京地區預期有3~4個月可實現完全或部分自然冷卻，使得年均PUE的貢獻值可下降0.1~0.2；
冬季可通過水源熱泵系統回收機房余熱，承擔建筑物所需的供熱負荷（如：新風系統、辦公區域、發電機房等），節省了工程造價和運維費用。
關于機房氣流組織設計的節能要點
機房氣流組織
●地板下靜壓箱送風，地板架設高度1100mm；低密度區800mm
●高密度雙側送風，低密度區單側送風，送風距離不超過16米；
●吊頂天花上靜壓箱回風，并加裝回風風帽；
●柜間采用冷熱通道布置，通道寬度1200mm；
封閉冷通道
●機房環境散熱較少
●視覺美觀、參觀效果明顯
●機房需要吊頂
●對綜合布線有影響
機房空調氣流組織參考效果圖
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