浅析机房智能直冷优化应用技术
2013年我国数据中心用电量约占全社会用电量的5%，即2600亿kWh，其中约40%被机房制冷系统消耗，年消耗的电量约为1060亿kWh，折合标准煤约3400万t。目前，我国的数据中心机房制冷主要依靠传统空调技术，不但耗电量巨大，而且电能使用效率(PUE)较高，因此具有较大的节能空间。
据工信部的统计数据，2013年我国数据中心用电量约占全社会用电量的5%，即2600亿kWh，其中约40%被机房制冷系统消耗，年消耗的电量约为1060亿kWh，折合标准煤约3400万t。目前，我国的数据中心机房制冷主要依靠传统空调技术，不但耗电量巨大，而且电能使用效率(PUE)较高，因此具有较大的节能空间。机房智能直冷优化应用技术可替代现有机房传统空调制冷系统，有效降低空调运行耗电量，节能效果良好。目前应用该技术可实现节能量15万tce/a，CO2减排约40万t/a。
技术内容
1.技术原理
机房智能直冷优化应用技术利用制冷剂自然相变循环原理，以温差的形式产生压差，驱动制冷剂工质的自然相变循环流动，实现室内外无动力热量交换。同时，采用机房能效管理软件及环境维持系统监控软件，实现按需供冷的自适应冷量调节及机柜级温度场控制。采用该技术的智能冷却终端，可显著降低机房原有空调制冷系统运行时的耗电量，实现节能。
2.关键技术
(1)机房内外无动力热量交换技术
安装在机柜背部制冷终端内的液态制冷剂吸热后蒸发为气态，依靠重力作用，沿制冷剂导管自然流动至室外冷量分配单元，冷凝后变为液态，又自然回流至智冷终端内，依此循环，源源不断地将室内机柜产出的热量排放至室外，实现机房室内外的无动力热量交换。
(2)按需供冷的自适应冷量调节技术
每台机柜内设备的发热量不同，制冷终端内制冷剂蒸发量不同，从而使冷却回流液带回的制冷量不同，通过机房能效管理软件，可自动调节智冷终端及室外冷源的制冷量，实现按需供冷。
(3)机柜级温度场控制技术
传统机房制冷是利用高密空调同时面向多个机柜组制冷，从而导致离空调通风口距离不同，制冷效果不同。本技术直接在每个机柜背部安装智冷终端，独立面向机柜热源均匀制冷，解决机房温度环境局部过热的问题。
3.工艺流程
机房智能直冷优化应用技术运行流程如图1所示。机房内(图右侧)每个机 柜排出的热风，使安装在其背部的智能冷却终端内的制冷剂工质受热后发生相 变，由液态蒸发为气态，依靠压差沿制冷剂气体管路将热量带到室外系统(图左 侧)的冷量分配单元，在冷量分配单元内与室外冷源进行热交换;制冷剂工质受 冷后由气态冷凝为液态，依靠自身重力沿制冷剂液体管路回流到智能冷却终端 内，从而完成一个完整的热力循环，机房内产生的热量依此源源不断传递到室外。 当室外湿球温度低于14℃时，系统自动启用冷却塔，不启用冷水机组压缩机，充分利用自然冷源，达到节能的目的。
系统运行流程示意图
主要技术指标：
1.节能率≥30%;
2. PUE指数≤1.3。
