数据中心空调系统节能技术白皮书

1、数据中心空调系统节能技术白 皮书数据中心空调系统节能技术白皮书目录1 .自然冷却节能应用31.1 概述31.2 直接自然冷却31.2.1 简易新风自然冷却系统31.2.2 新风直接自然冷却51.2.3 中国一些城市可用于直接自然冷却的气候数据：81.3 问接自然冷却81.3.1 间接自然冷却型机房精密空调解决方案81.3.2 风冷冷水机组间接自然冷却解决方案121.3.3 水冷冷水机组间接自然冷却解决方案151.3.4 中国一些城市可用于间接自然冷却的气候数据：162 .机房空调节能设计172.1 动态部件172.1.1 压缩机172.1.2 风机 182.1.3 节流部件192.1.4 加湿

2、器192.2 结构设计212.2.1 冷冻水下送风机组超大面积盘管设计212.2.2 DX型下送风机组高效后背板设计222.3 控制节能222.3.1 主备智能管理 222.3.2 EC风机转速控制232.3.3 压差控制管理 232.3.4 冷水机组节能控制管理 261 .自然冷却节能应用1.1 概述随着数据中心规模的不断扩大，服务器热密度的不断增大，数据中心的能耗在能源消耗中所占的比例不断增加。制冷系统在数据中心的能耗高达40% ,而制冷系统中压缩机能耗的比例高达 50%。因此将自然冷却技术引入到数据中心应用， 可大幅降低制冷能耗。自然冷却技术根据应用冷源的方式有可以分为直接自然冷却和间接

3、自然冷却。直接自然冷却又称为新风自然冷却，直接利用室外低温冷风，作为冷源，引入室内，为数据中心提供免费的冷量；间接自然冷却，利用水（乙二醇水溶液）为媒介, 用水泵作为动力，利用水的循环，将数据中心的热量带出到室外侧。自然冷却技术科根据数据中心规模、所在地理位置、气候条件、周围环境、建筑结构等选择自然冷却方式。1.2 直接自然冷却直接自然冷却系统根据风箱的结构，一般可分为简易新风自然冷却新风系统和新风自然冷却系统。1.2.1 简易新风自然冷却系统1.2.1.1 简易新风自然冷却系统原理苛就即临简易新风直接自然冷却系统主要由普通下送风室内机组和新风自然冷却节能风帽模块组成。节能风帽配置有外部空气过

4、滤器， 过滤器上应装配有压差开关，并 可以传递信号至控制器，当过滤器发生阻塞时，开关会提示过滤器报警。该节能 风帽应具备新风阀及回风阀，可比例调节风阀开度，调节新风比例。该系统根据检测到的室外温度、室内温度以及系统设定等控制自然冷却的启动与 停止1.2.1.2 简易新风自然冷却系统控制进入自然冷却运行模式的条件：主要根据室外温度及室内设定温度作为进入自然冷却模式的依据。ASHRAE TC 9.9- 2008 建议数据机房温度范围18-27 C,可将机房温度设定为27 C,甚至更高些。设定的室内温度越高越利于空调机组能效的提高，利用室外新风自然冷却的时间也越长。简易新风自然冷却系统运行主要有以下

5、模式：1 .压缩机模式室外温度不满足自然冷却条件时，系统运行模式为压缩机运行模式。通过压缩机 循环制冷来冷却机房。压缩机模式下，新风阀关闭，排风阀关闭，回风阀打开，仅室内侧气流进行循环。2 .混合运行模式在自然冷却可启动的温度范围内，如果自然冷却提供的冷量不能满足室内需求，机组将通过压缩机循环间歇性工作保证室内温度，此时系统运行模式为混合模式。混合模式下，新风阀打开，排风阀打开，回风阀关闭，压缩机间歇性工作，室内气流为全新风。3 .自然冷却模式室外新风风阀打开，排风阀打开，压缩机停止运行。室内所需的冷量，完全由新风提供。新风风阀及回风风阀的开度在 0-100%范围内自动调整。为防止结霜，室外温

6、度低于结霜温度时应停止室外新风直接自然冷却运行模式。因此，该系统应该设置一个停止自然冷却运行的一个下限温度1.2.1.3简易新风自然冷却系统优势 简易新风自然冷却系统，结构简单，控制及操作方便，具有以下优势 ：1更加高效节能：利用新风制冷，减少压缩机运行时间，可大幅减少制冷系统能耗；2改造成本低：新风系统简单，只需增加一个风帽组件，并引入新风即可，改造费用低；3运行成本降低：压缩机能耗在制冷系统中的能耗约占50% ,压缩机运行时间减少，能耗降低，运行成本降低；4适用机型广泛：可使用于风冷、水冷、 CW及双冷源等下送风型所有机组；5要求精密空调机组必须为EC风机，进一步降低机房空调能耗；6可以一

7、组机组共享一个外部传感器，减少设备配置投资。1.2.1.4简易新风自然冷却系统应用区域简易新风自然冷却适用于中国绝大部分区域。引入新风环境应避免太阳直射，应考虑灰尘、烟雾、湿度范围、安全、楼层高度等因素。以应用规模来讲，简易型新风自然冷却系统适用于中小型数据机房。1.2.2新风直接自然冷却1.2.2.1 新风直接自然冷却系统原理新风直接自然冷却系统主要由室内机组， 含新风阀、回风阀及防霜风阀的节能混风箱模块及排风口组成。当室外新风温度达到启动自然冷却启动设定温度，系统将进入自然冷却运行模式或混合运行模式。系统根据室外温度及室内回风温度， 调节新风阀、回风阀及防霜风阀进行比例调节。直接自然冷却系

8、统可以根据室外温度和机房热负荷的变化自动动态调节，设定的室内回风温度越高，利用室外新风自然冷却的时间越长，由机组的控制器来自动选择控制不同模式的运行（以室内回风温度设定为 24 c为例）。1.2.2.2 新风直接自然冷却系统控制1 .压缩机制冷模式当室外温度高于24 c时，机组运行方式为：压缩机运行+室内侧风循环室内回风阀完全打开，排风阀关闭，新风阀关闭，此时通过压缩机运行，室内风 循环来为机房提供冷量。2 .混合运转模式当室外温度在18 c24 c范围内时，机组运行方式为：压缩机运行 +全新风 室内回风阀完全关闭，排风阀打开，新风阀打开，室外此时压缩机间歇运行，降 低新风温度，为机房提供冷量

9、。3 .新风自然冷却模式室外温度不高于18c则系统可以启动自然冷却。此时压缩机不工作。室外新风风阀及排风风阀开启，依据室外温度最大可至全开。回风风阀依据需要的混合的 风量调整至相应开度。此时节能效果最显著。在该模式下，当室外温度达到结霜温度时，防霜风阀开启，进入室内新风先与部 分室内回风进行一次混合，将室外冷空气预热，然后再与室内回风进行二次混合， 精确控制送风温度。1.2.2.3 新风直接自然冷却系统优势但与简易型新风自然冷却系统比起来， 新风自然冷却系统初投资更大，但也具备以下优势：1适用温度范围更加广泛：新风结构增加防霜混风箱等，可以适应更低的室外温度；2运行成本进一步降低：运行新风自然

10、冷却的时间更长，进一步减少压缩机能耗。3自然冷却节能效果更佳：相对于间接自然冷却，新风自然冷却无需冷液作为媒介，无需水泵及室外风机的功耗，节能效果更佳显著。1.2.2.4 新风直接自然冷却系统应用区域新风自然冷却适用于中国大部分区域。新风自然冷却系统应该在数据中心建设之前就考虑该方案，并围绕该制冷解决方案进行数据中心的选址、设计。选址及设计应考虑灰尘、烟雾、湿度范围、安全、楼层高度等因素。以应用规模来讲，新风自然冷却系统适用于中大型以及超大型数据机房。1.2.3中国一些城市可用于直接自然冷却的气候数据：啥 蕾3广 州1年不高于优工的679061061905590556J502046901180

11、年百分比77%75%70%64%65%* £261.3.1.1 间接自然冷却型机房精密空调原理机房空调间接自然冷却系统由室内机组，室外干冷器（或冷却塔）和水泵等组成。室内机组是在水冷型机组的蒸发盘管上面增加了一套自然冷却冷水盘管。室外温度较高时，压缩机制冷运转，冷却水在板式换热器内吸热，通过干冷器， （或冷 却塔）散热，；在室外温度相对低时，水温达到一定要求时，控制水阀，让部分或全部冷水流经自然冷却冷水盘管，冷却室内部分或全部负荷。因为制冷剂循环 独立于自然冷却水循环，所以该系统具有混合运行模式，即在使用自然冷却的同 时，压缩机间歇性运行来保证制冷量的要求。这样一来提高了使用自然冷却

12、的室 外温度范围，产生更大的节能效果。其实物示意如下图所示：板式换热器冷其系统原理示意如下图所示:冷却木木恰室外机（干冷器或冷却塔）卜小翼£冷却塔布邙水瞋冷媒管（f yJk嫡机卬K表冷黠h JrV J M病发械惨V V vWL T型内机水冷冷旗耦 （板式换热器）感帐幅1.3.1.2 间接自然冷却机房精密空调控制该系统跟据室外温度和负载，有机房空调控制器自动进行模式切换， 设定的室内回风温度越高利用室外新风自然冷却的时间越长，以室内回风温度设定为 27 C 为例，在室外气温低于24c就可以启动自然制冷，进入混合模式运行。该系统运行模式如下：1 .压缩机模式室外温度高于24 c时，自然冷

13、却水阀关闭，冷凝器水阀开启，机组以压缩机模式运行，为机房提供冷量。该模式下制冷系统能耗最高。2 .混合模式当室外温度在13 c至24 c范围内，机组在混合模式下运行。此模式，自然冷却盘管水阀开启，冷凝器水阀开启，压缩机循环间隙性工作，干冷器提供的冷水继续为机房提供部分冷量，此时耗电量约在压缩机满载运行时的4290%之间。混合模式在全年中所占比例较大，可最大程度减少压缩机运行时间。3.自然冷却模式室外温度低于12 c系统可以实现自然冷却。此模式下压缩机循环不工作。通过干冷器来制取冷冻水，为机房提供制冷量，此时节能效果最显著，耗电量是仅为压缩机模式下的21%37% 左右1.3.1.3间接自然冷却机

14、房精密空调优势90 %间接自然冷却机房空调机组的应用，具备以下优势:1.环境适用性更好：由于无新风制冷，间接自然冷却对室外空气的质量要求降低,适用范围更广;2 .节能效果显著：在北方地区，全年可以节约 40%的制冷能耗，在广州地区也 可以节约12%以上的制冷能耗；3 .安装、设计更加灵活方便：采用水冷方式冷却，管道距离没有限制，干冷器可放在屋顶或地面均可，应用更加方便；4 .解决方案更加可靠：每个机组都有自己的压缩机系统， 单个机组的故障不影响 其他机组的运行；5 .冗余配置更加经济：室内机组及干冷器采取N+1冗余配置即可，相对于冷水主机系统的1+1或N+1配置，冗余配置成本更低；6 .过滤器

15、维护成本降低：无新风制冷，省去新风过滤器维护成本。1.3.1.4间接自然冷却机房精密空调应用区域间接自然冷却适用于中国大部分区域。间接自然冷却对室外空气要求降低，适合更复杂的安装环境。以应用规模来讲，机房空调间接自然冷却系统适用于各种规模的数据机房。1.3.2风冷冷水机组间接自然冷却解决方案1.3.2.1 风冷冷水机组间接自然冷却原理风冷冷水机组+冷冻水型机房精密空调应用解决方案中，问接自然冷却主要体现在带自然冷却盘管的冷水主机上。风冷冷水主机利用自然冷却盘管承担部分或者 全部室内热负荷。自然冷却盘管同冷凝盘管并排放置合用同一风机。系统运行示意图夏季：采用风冷冷水机组制冷模式运行过渡时期，当环

16、境温度比冷冻水温度低时，可以启动自然冷却系统，自然冷却系 统制冷量不足时，风冷冷冻水机组作为补偿冷源运行， 从而降低机房能耗。过渡季节风冷冷水机组运行部分或者停止运行。窜tt tn冬季：当室外温度低于回水温度，差值到一定程度，风冷冷水机组压缩机可以停止运行，完全采用室外冷空气直接冷却循环冷冻水，对室内机房空调机组供冷。此时，仅有风机水泵的循环动力耗能，很大程度地达到节能的效果。1.3.2.2 风冷冷水机组间接自然冷却控制该系统跟据室外温度和负载，由风冷冷水机组控制器自动进行运行模式的切换，具体运转模式如下：1 .冷水机组压缩机运行模式当室外温度不满足系统自然冷却模式或混合模式运行条件时，制冷系

17、统将启动冷水机组压缩机制冷运行，为数据中心提供冷源。此时冷水机组和普通冷水主机运 行方式一致。2 .混合模式 当室外温度低于某设定温度，或低于室内设定温度一定值时，进入混合制冷模式。此模式下压缩机按照负荷需求调节制冷量输出，自然冷却盘管提供的冷水继续为 机房空调提供冷源，用来冷却部分机房热负荷。混合模式在全年中所占比例较大， 混合模式可以最大程度上减少压缩机运行的时间或减少压缩机制冷输出比例，从而达到节能的目的。3 .自然冷却模式此模式下冷水机组压缩机循环不工作。冷凝风机开启，根据需求调节转速，水泵 持续运行，乙二醇水溶液在自然冷却盘管中释放热量， 温度降低，为室内侧精密 空调提供冷源。室内侧

18、精密空调，则按照智能备机管理模式运行，根据机房负荷 调节EC风机转速及冷液流量。1.3.2.3风冷冷水机组间接自然冷却优势间接自然冷却风冷冷水机组的应用，具备以下优势：1 .环境适用性更好：由于无新风制冷，间接自然冷却对室外空气的质量要求降低，适用范围更广；2 .节能效果显著：在北方地区，全年可以节约 40%的制冷能耗，在南方地区每年也可节约7%以上的制冷能耗；3 .安装、设计更加灵活方便：风冷冷水机组可放在屋顶或地面均可，应用更加方便；4 .快速启动：相对于水冷冷水机组，风冷冷水机组启动更加快速。1.3.2.4风冷冷水机组间接自然冷却应用区域间接自然冷却适用于中国大部分区域。间接自然冷却对室

19、外空气要求降低，适合更复杂的安装环境。以应用规模来讲，风冷冷水机组自然冷却系统适用于中大以及超大规模的数据机 房。1.3.3水冷冷水机组间接自然冷却解决方案1.3.3.1 水冷冷水机组间接自然冷却原理水冷冷水主机本身无法利用室外自然冷却节能，该系统的自然冷却主要通过系统集成来实现的：在冷却水与冷冻水之间增加换热器， 在室外温度较低时，通过控 制冷却水部分或全部流向新增换热器， 直接利用低温冷却水冷却冷冻水，以减少 压缩机的运转从而实现节能，在系统设计时需要注意冷却水低温防冻问题防止管 路冻裂暴管。由于在系统级别上集成，设计方案及控制逻辑通常由设计单位设计， 而设备由不同的厂家提供，控制程序由第

20、三方提供，故需要充分考虑切换时的应 急方案避免风险。其原理示意图如下图所示：冷却承向折净却横箝塞1.3.3.2 水冷冷水机组间接自然冷却控制该系统跟据室外温度和负载，由集中控制平台自动进行运行模式的切换， 具体运 转模式如下：1 .冷水机组压缩机运行模式当室外温度不满足系统自然冷却模式或混合模式运行条件时， 制冷系统将启动冷 水机组压缩机制冷运行，为数据中心提供冷源。按照负载需求，机组自动调节压 缩机制冷量输出。2 .混合模式当室外温度低于某设定温度，或低于室内设定温度一定值时，制冷系统将进入混 合制冷模式。此模式下压缩机按照负荷需求调节制冷量输出，自然冷却换热器提供的冷水继续为机房空调提供冷

21、源，为机房提供部分冷量。混合模式在全年中所占比例较大，混合模式可以最大程度上减少压缩机运行的时间或减少压缩机制冷输出比例，从而达到节能的目的。3 .自然冷却模式 此模式下冷水机组压缩机不工作。冷却塔运行，风机根据需求调节转速，水泵（冷 冻水泵及冷却水泵）持续运行，冷冻水在自然冷却换热器与冷却水交换热量， 冷 冻水温度降低，为室内侧精密空调提供冷源。室内侧精密空调，则按照智能备机 管理模式运行，根据机房负荷需求调节 EC风机转速及冷液流量。1.3.3.3水冷冷水机组间接自然冷却优势水冷冷水机组间接自然冷却的应用，具备以下优势：1 .环境适用性更好：由于无新风制冷，间接自然冷却对室外空气的质量要求

22、降低，适用范围更广；2 .节能效果显著：尤其是北方地区；3 .安装、设计更加灵活方便：冷却塔可放在屋顶或地面均可，应用更加方便；1.3.3.4水冷冷水机组应用间接自然冷却区域间接自然冷却适用于中国大部分区域。间接自然冷却对室外空气要求降低，适合更复杂的安装环境。以应用规模来讲，水冷冷水机组自然冷却系统适用于大规模及超大规模的数据机房。1.3.4中国一些城市可用于间接自然冷却的气候数据：诲5施I1L1尿不离T ire的67W61G0559055605020器M11时年百分比77%75%70%64%63%2.机房空调节能设计随着技术的发展，节能技术不断在机房空调系统中应用，包括各动态部件的节能选型

23、、机组结构设计、控制节能等。2.1 动态部件风冷及水冷室内机组制冷系统主要由压缩机、膨胀阀、蒸发盘管及室内风机。为了实现机组节能运转，机组内各部件均件经过不同阶段的发展历程。2.1.1 压缩机压缩机型式从最早的活塞式、转子式、目前已经发展到高效涡旋式。 机组容量的卸载方式由最初的启停控制、吸排旁通数码涡旋、交流变频无极调节至目前的高效直流无刷电机，将部分负载时的机组的 COP值大大提升，目前高效EC涡旋 式压缩机的部分负荷的COP值可高达6.2。对于机房空调专用风冷冷水机组，具压缩机多采用涡旋压缩机或螺杆式压缩机。采用涡旋压缩机的机组，可含多个压缩系统，一个压缩机构建一个系统或多个压 缩机并联

24、组成一个系统。制冷系统根据制冷需求，可阶梯式输出制冷量。对于采 用螺杆压缩机的机组，可调节压缩机转速，无级调整制冷输出。压缩机类型对比:字号压缩机类型各注1活塞式压缩机1T h E 二用于早期的机房空调能效 低，嗓音大，现在已经很少 使用于机房空调.2转子式正缩机I1制冷能力小，主要用于5际 以内的小型机房空调,能效 较电3涡旋式压缩机:.直接膨胀式机房空调及风冷 冷水机组主要柔用的压缩机 类型U能效高.拄能稳定可靠；4数码涡旋压缩机EILt 4:Hfeli1 * * fivwyJQ > > ' «L;>-F比普通涡旋压缩机增加了除 冲调节海等.可以在周期内

25、 调整加载21卸载比例，运整 压病机制冷瑜出，以获徨在 部分负费时的高能效e主要 应电塞吃机系统=机房空调 行业极少数/家使用.5* dEC压缩机1即直流变频涡旋压缩机,可 在30%以上负线无级调速;部 分负款时能效最高.有一定 的过戟能力;机房空调哀谓 节能产品，逐步推向市场.6噱杆机1，主要用于中型风冷冷水机组 或水冷冷水机组:能效较高. 输出可调邕，G 誓7彳N匚口|门王三正"1l* .也 同 1 =1 - J i£2.1.2 风机室内风机也由最早交流电机皮带传动离心风机、交流直联外转子离心风机、EC离心风机、目前已经改进发展至航空级复合材料叶轮EC离心风机。改进航空

26、级复合材料叶轮EC离心风机，叶轮直径更大，质量更轻。在获取同等风量的情况下转速更低，功耗也更低，而且由于质量更强，在启动及运转时，自身消耗的功率更低。该风机比最早交流电机皮带传动离心风机节能高达50%以上。风机类型对比:皮W传动交没风机直连式交流风机直连式EC风机改法的直连式EC风机复合材科，更大直风机类型备注上要为前倾式离心风 机，风机系统占用三同 多，传动效率低.能耗高二需渔护n 主要为后倾式离心风 机，外诺子一虱机票茨 占用空间小J特动效率 高，交流风机罐幄较高: 色维护.主要为后倾式高心区 机外将子。风机系统 占用空间小，传动效率 高，直康成机能桃任.免维护.母要为后侦女富3国 机，外

27、将子n风机系统 占用空间小，传动效率 高良汨:;.机花耗是壮一走维护2.1.3 节流部件在节流元件中，目前制冷系统中越来越多地使用电子膨胀阀，由于实时精确控制制冷剂流量，通常采用电子膨胀阀比采用热力膨胀阀的制冷系统节能8%左右。2.1.4 加湿器目前，机房空调主要采用的加湿方式为电极式加湿及远红外加湿。随着数据机房节能减排的进一步要求，新的加湿方式如超声波加湿、湿膜加湿等被考虑应用到 数据机房。考虑到机房的安全性、产品成熟度及节能性，相信超声波加湿机在数据机房的应用将有广阔的前景。加湿方式对比：远表的过行 用的至生< 利水表产气 :坏使发空 湿造，蒸时 如菱力速汽* 温外张迅燕湿 等|&

28、#163;面水葩加耗衽.三仃翦三 高.迫呼二口;皇追摸口遗0-08：fMt超言加逗0.0绝热加湿,通 这供灰管箝或谑炉 水原址落水送至一湿 亲斤京.三F帝一 作用下沿湿瞋表面 往下流，从而精湿 瞑表面润湿，当空 气宇过潮血的超建 时，其福度塔加. 昌空下降,这一加 湿过程为等熔加湿 过乱:一开层允源.通过电 极加热.产生蒸汽 电板式加渔器通过 拄制加湿艇中水色 的高低，控制水制 导电发热就态，锂 高控制蒸汽加海量 的多少n优点;常住间差. 控制方便，体程 小,蠢板方便. 筵拧成低二 缺点:电极板易结 垢、腐饱，却湿 但潮时间较长.优点士结构简羊. 噪看小，能耗低. 缺点E建积大，加 遇量小I用

29、水量 1大:f易结垢r易 滋生病营口 F般不画用与数 揖机奔里热加,温， 利毛里吉波振子， 将电能转换成机姆 韭，产生1. 7MH7 超声波，色声波能 由水底有水表面扩 教，水表面在变化 就应作用下，*主 3 5微米水雾粒 子与流通的空气避 行热盘交换,达到 等培如湿空心节自J 的.O；含水处里装 道，嗔音小，能 韩低.小湿皎塞 高、运行成本低、 无冷凝、无噪啻- 节电节水、控制 灵盛-安全可裳 缺点二超声波加湿 给水必须是洁泽 的蚊化水、墓港水受除设客 投资成本高.2.2 结构设计针对节能的结构设计思路主要有：1）在有限空间内尽量增大换热器面积，以提高换热能力;2）降低机组内风压损失，以降低

30、风机功耗。基于以上思路，在结构设计上，机房空调采用的方式有:1）对于冷冻水机组，下送风机组的换热部分与风机部分分两段设计，风机下置 地板下安装，将原来机组内风机占用的空间用来增大换热器面积 2）对于DX型下送风机组，可将回风口面积增大，风量保持不变的情况下，降 低风速，以减少压降，达到风机节能的目的。风口面积增大主要措施主要是增加 机组深度。2.2.1 冷冻水下送风机组超大面积盘管设计 冷冻水室内机组由于无压缩机等制冷零部件， 主要由两大部件组成：盘管及风机。机组的主要能耗在于风机功耗，而风机的功耗主要用于克服盘管及空气过滤器的阻力，为了实现节能运转就需要从降低盘管及空气过滤器的阻力着手。同样

31、风量 下，增大盘管的面积可降低盘管迎风风速，从而降低盘管阻力，实现节能运转。目前在冷冻水室内机组中采用下置式风机模块即是基于该项考虑。新型超大面积换热器，将风机模块安装在换热器模块的下面，更大的利用机组的内部空间。盘管模块风机模块运诩据中心运维管理采用此种结构设计的机房空调，除换热效率提高外，同等风量条件下，风机功耗 最高可降低约25%。2.2.2 DX型下送风机组高效后背板设计采用后背板设计，加深机组深度，增大机组回风口面，优化风道及制冷循环，提 高机组能效，故可称为高效后背板。高效后背板主要可以带来以下好处：1）更均匀的制冷剂和气流分布：机组加深后，换热器角度发生变化，可以使制冷剂分布更均

32、匀，同时换热器迎风气流也更加均匀；2）降低气流侧压力降 进风面积增加，降低回风风速，同时更加均匀的气流也会使气流压降降低;3）降低风机功耗可降低风机功耗达5%12%2.3 控制节能2.3.1 主备智能管理越来越多的用户选择冷冻水型精密空调解决方案，而越来越多的机房空调配置EC风机，以降低能耗。对于配置EC风机的冷冻水型空调，在配置备份机组情况下，完全可以改变传统 的主备控制方式为主备智能管理方式，以达到进一步节能目的。2.3.1.1 主备智能管理运行模式假设机房空调配置为1主1备，则在传统备机模式下，1台机组运行，1台机组作为热备份，处于待机状态。机房所需的制冷量及风量有1台机组承担。而主备智

33、能管理模式下，2台机组都处于运行状态，承担机房所需的总制冷量和风量，即每台机组承担机房1/2的风量及制冷量。若某一台机组出现故障，另外1台机组能自动提高风机转速，提高单台机组的制冷量和风量，直到达到机房所需的冷量和风量要求。所以该节能运行模式下，空调机组系统的可靠性和传统模式下 1台机组运行和1 台备用机组待机的可靠性一样。2.3.1.2 主备智能管理运行节能原理节能基本原理：风机输入功率立方定律：风机的输入功率与风机的转速成三次方关系，比如风机转速降低1/2 ,风机的输入功率降低到原来的1/8 ,即风机功耗降低了 7/8 ,采用主动备用管理模式能耗大大降低。 T I 上 % %-% % 烽%

34、 % % % OOOOODOOO O 098764321AirffowAb sol bed Power如：机房空调配置为1+1配置，则在主备智能管理模式下，每台空调风量为单台运行时风量的1/2,则空调转速降低至原来的1/2,能耗减少7/8 。2.3.2 EC风机转速控制机组的节能管理运行控制还体现在以下两个方面：1）当室内温度达到设计值时，由控制器按比例控制，降低风机转速，这样可以减少风机功耗实现机组节能。2）当机组进入除湿运转时，机组减少气流，既可实现快速除湿，同时又可以降低除 湿时风机功耗，实现机组节能。2.3.3 压差控制管理2.3.3.1 压差控制管理应用原因在数据中心里，理想的高架地

35、板系统需要提供一个无障碍的风箱用作送风，这个风箱没有任何的泄漏。同时应尽可能地把动压转化为静压，建议考虑加入孔板。目前大量的数据中心现实使用情况中，采用下走线的高架地板下，各处静压非常 不均匀，而高架地板气流配送量不足以满足 IT服务器机柜的气流需求，造成机 柜上下温差，引起局部热点。同时，由于出风口地板不同的开孔率，高架地板漏 风等因素而冷风气流不能匹配IT机柜的气流。这种情况下，绝大多数的用户都 会采用增加空调的方法来解决。据统计，一般数据中心的送风气流量和实际所需 气流量配比在1.62.5 之间。压差管理系统能够很好的解决上述问题而不增加空调。通过安装压差传感器，可 以确保地板保持均衡的

36、压力，在均衡的压力下，通过正确的选型和机组参数调整， 能够保证出风口地板出风量达到设计值，完美匹配IT负载所需的风量。由于IT负载的动态性，精密空调机组应能够调整制冷量从而动态匹配IT负载热量，真正做到主动控制和动态制冷。2.3.3.2压差控制管理应用方式通过平均分布在高架地板下的静压测量值（范围 0250Pa ）,静压值通过信号 转换器和信号线传送到精密空调机组，精密空调机组的控制器应能够维持高架地 板系统在设定的值范围，每套压差传感器连接于一台机组内。 所有精密空调机组 可以通过总线系统群组控制。2.3.3.3压差控制管理应用优势使用压差控制管理方案有以下优点：1 .配送的风量能够动态调节而匹配所需风量，每个地板的出风量能够满足设计值，低风量配比。2 .减少耗电：配送