数据机房空调节能选型方案

机房空调的节能降耗，已经是企业较为重视的问题，机房空调的节能降耗成为重中之重，通过技术改造提高机房空调性能实现绿色节能在目前己经开始使用在空调系统中，早期的产品在先进性方面相对较新产品会有明显不足，但通过技术改造，也可以达到提升其性能的目的。

概述

据了解，有一些技术，可以让数据中心的空调更加节能。例如适当放大冷凝器，增加散热面积，降低冷凝温度，提高制冷系数;添加冷冻油添加剂，减阻抗磨，增强冷凝器和蒸发器的换热;夏季对风冷型冷凝器进行遮阳，水雾降温等措施，即减少高压跳机故障，又能节能降耗;计算机自动控制空调的工作状态，依据环境温湿度，自动精确变设定等等。

冬季或部分地区的春秋两季，室外空气温度较低，机房室内空气温度却较高，仍需要供冷。尤其是没有外墙、外窗的内区房间，由于机房内设备的持续散热量没有途径散发到室外，室内仍需供冷。由于此时冷负荷较小，冷机制冷系数较低、能耗大，若开启冷机供冷极不合理。其实大自然是最好的冷源，不仅不需要能耗取得，而且供给充足，属于绿色冷源。

自然冷却是指不使用冷却设备或者压缩机冷却空气的技术。可用的自然冷却量取决于当地的气候，每年自然冷却的范围大约是100个小时至8000个小时以上。两种最常用的自然冷却方式是地下水或地表水冷却和室外冷空气冷却。

长期以来，出于安全、节能等多方面考虑，对于机房温度设定应该偏上限值、下限值还是随季节调整，一直争议很大。由于我国地域辽阔，各地的情况不同，所以这个问题绝不能一概而论。但是机房温度提高，对于节能是有明显效果的，而且这种节能是不需要直接经济投入即有产出的。

专家建议

据了解，空调能耗一般占机房能耗的20%～45%，有的甚至高达60%以上。因此，在保证设备正常运行的条件下，节能首先要从空调这个耗能大户抓起。

专家指出，机房空调的设定温度一般为21-25℃，个别机房空调温度控制得很低，甚至低在20℃，非常浪费能源，因此，合理设定机房空调的温度显得尤其重要。近期国外有报道称，随着服务器的功能的提升，IDC机房环境温度可以为28℃。查阅部分服务器的性能指标，机箱内温度在40℃以下是可以正常运行的。因此我们现行的较为严格的机房环境温度规定还是值得商榷的。在没有明确新标准前，我们比较合理的做法是在夏季将温度设定偏高些，冬季设定偏低些。

实验证明，在不同室内温度情况下的节能效果也不同，在室内温度提高2℃时可以节能18%，提高4℃时节能更多。对于机房设定温度提高后的节能效果，虽然目前还没有非常权威的数据，但有提高1℃温度大约能节约空调耗电2%~5%的结论。

机房空调节能方案

目前，主流的节能新方案中，大部分是针对空调进行的。今天小编总结以下关于机房空调和机房空调的一些节能措施，希望能帮助到大家。

一、机房专用空调设备选型

在对自控新风冷气机设备进行选型过程中，机房的热负荷和换气次数是最为重要的参数依据，因为这两项参数决定了机房的温湿度能否得到恒定以及机房的洁净度能否得到满足。所以我们在机房专用空调设备选型时先选定这两项数据，然后再对选定的新风设备型号进行其它次要数据项的验证。根据机房热负荷及换气次数的计算，可以对机房专用空调设备的设备型号进行选定。

1、混合制冷

混合制冷方式是传统机房常用的方式(俗称冰柜式制冷方式)，传统的机房空调很少考虑机柜内部的温度，它仅仅能保证机房内温度符合要求。传统混合制冷方式布局以整个房间作为冷却对象，造成冷、热气流混流运行，即前面的机柜排出的热风很容易进入后排机柜的进风口，由于冷、热风气流混合，从而造成精密空调制冷及机柜热交换效率降低。

2、垂直送风

垂直送风方式一般指下送（上送）风上回（侧回）风方式，一般是通过送风管道或地板静压箱开口方式送风，垂直送风方式空调的可减少冷热气流混流，大大提高空调效率，降低工程造价，这种方式是机房经济实用的送风方式。

3、水平送风

水平送风方式一般指靠近机柜，沿机柜面均匀水平送出冷风，把冷气均匀地送入机柜内，采用这种送风形式可大大缩短热交换距离，提高空调效率，这是机柜较理想的送风方式。

二、空调系统设计

一般空调系统设计时，系依“最大负荷再加上20-50%预留负载量”而设计；实际运行时，空调系统均并未达满负载状态，系统存有甚大的冗余；因此空调系统需要：

将不必要的冗余空调负载减供；

将无效使用的进行无效能减供；

有效使用大自然新风供冷的制冷能力。

三、机房空调的和谐制冷设置(13种手段)

（1）提高制冷系统温度设置值。

为了最大限度的提高容量和优化效率，设置点不应低于维持设备进气温度所需的数值。

（程控机房的温度要求保持在15℃-25℃以内，程控交换机房的温度设定为20℃，精度为1℃。在设备对环境的要求范围相对宽松的情况下，没有根据环境温度及设备特点作出相应的调整，室内温度一年四季保持恒温恒湿状态。这不仅是对电量的浪费，也是对技术优势的浪费。）

（2）适当设定回风温度值。

节能理论依据是，当程控机房需要降温时，空调工作在制冷状态，此时若将回风温度值设高些（在满足机房温度要求的条件下），会使压缩机运行时间缩短起到节能作用。同理，当程控机房需要升温时，空调工作在加热状态，此时若将回风温度值设低些，会使加热器运行时间缩短起到节能作用。

（3）改变空调7×24小时不间断运行方式为间断性的运行方式；

（4）通过现有机房新风换气系统充分利用室外温度来调节室内温度(冬季)；

（5）加强机房密封性能，夏季合理利用机房窗帘调温（经验数据显示通常窗帘可以有10℃左右的调温能力）；

（6）在加/除湿耗能较大的机房可以考虑增加专用加/除湿设备；

根据设备规格：一般每80平方米空间配置一台加湿机和除湿机，技术规格为加湿机5-9公斤/小时、除湿机3-5公斤/小时。在机房相对湿度低于20%时开启加湿机，相对湿度高于80%时开启除湿机。

如果机房使用单独加湿器，切勿使机房湿度值高于需求，这会导致多个制冷设备相抵触运行:如果两个制冷系统回流气体温度不一致，或两个设备的湿度传感器校准不一致，或两个设备设定的湿度值不同。制冷系统抵触运行将导致一台制冷设备会降低空气湿度，另外一个则会增加空气湿度。这一运行模式极其浪费资源，而且机房管理员也不容易发现。

制冷系统湿度抵触运行问题可通过以下方式解决:

a)使用中央湿度控制；b)协调制冷设备之间的湿度值；c)关闭制冷系统中一个或多个加湿器；d)使用浮动数值设定。

确认系统设定值是否相同，校准是否相同，并且扩大浮动数值设定范围。一般情况下，将浮动数值范围设定为士5%，便可以纠正这一问题。

（7）机房空调联机控制；

a.采取空调联机控制运行的理论依据

对于某机房区域配置两台或多台空调设备并且各自独立运行时，由于多台空调系统之间存在个体差异会带来巨大的内部损耗，现象是部分空调处于加热状态，而部分空调则处于降温状态；或者是部分空调处于加湿状态，而部分空调则处于除湿状态，其主要原因如下：

1.空调内部温湿度传感器一致性差异或部分传感器损害；

2.空调设备温湿度设置的差异或异常；

3.空调回风路由的不同或整个机房温湿度部分差异；

4.往往上述原因所带来的空调内部损耗不易察觉或无法察觉，这样所带来的电能损失是相当巨大的。以某机房所作的统计分析，从11月至2月的机房电费支出中每月近三分之一的电费是由于多台空调处于独立工作而内耗掉了。

b.空调内部损耗分析

假设空调Ⅰ对室内温度检测正常，而空调Ⅱ检测有1℃的偏差，两台空调设置温度为20℃，稳定状态范围在18℃-22℃，当温湿度传感器探头检测到室温高于22℃时，压缩机将起动降温，低于18℃时，加热机构则起动升温。

a) 0----t1段：空调Ⅰ和空调Ⅱ处于稳定状态，空调Ⅰ检测的室温为20℃，空调Ⅱ由于偏差1℃检测值在21℃，此时两空调既不加湿，也不降温。

b) t1----t2段：由于机房温度的升高（或是外界环境变化，或是通信设备运行造成的升温）。空调Ⅰ和空调Ⅱ检测温度均在升高。

c) t2----t3段：由于空调Ⅱ的传感器检测的温度已超过22℃（其实有1℃的偏差）。故空调Ⅱ压缩机起动，开始降温。空调Ⅰ也随之温度下降。

d)t3----t4段：随着空调Ⅱ的不断降温（此时已经存在传感器偏差引起的不必要的降温了），在空调Ⅱ达到20℃时并没有停止降温，因为空调内部设置有延时功能，仍要持续一段时间来降温，在t3时刻，空调Ⅰ的检测温度已低于18℃的临界值，故空调Ⅰ开始升温，此时间段是空调Ⅰ升温，空调Ⅱ降温，处于相互作用冲抵阶段，此时便产生严重且不必要的内部损耗。

c.联机控制方案

a)选取机房中某一台空调作为主控空调（空调1），其他空调依次与其控制器连接；

b)通过主控空调来设置联机信息，包括联机数量、各台空调设置温湿度以及可设置空调轮流启停时间；

c)通过主控空调的传感器信息来控制机房所有空调，实现一致性的升降温和加除湿状态；

d)通过主控空调控制多个空调轮流工作保障了各台空调定期运行，同时避免了由于自身传感器误差带来的部分空调持续工作，部分空调从不工作的弊端。

（8）采用计算机自动控制技术，随时根据外界因素的变化，通过对空调运行状态的判断，自动调节室内温/湿度值，使压缩机或加热工作时间减少，达到节能目的。

（9）采用水冷作为冷媒的空调或采用制冷背板； 液冷系统的制冷原理是，把冷水送达到液体冷却柜。先用柜内风机将热风从服务器后部抽到液体冷却柜中，用内部水管制冷热风，然后将冷风吹到服务器前部，而热水再回流到室外的循环制冷设备，通过这一过程不断循环达到制冷效果。

形象地理解，液冷设备与精密空调的区别，就像冰箱制冷与冷库制冷的区别。对机房来说，液冷系统将每个机柜包装成为一个“冰箱”，而精密空调则把整个机房制冷为一个“冷库”，其能耗的差别不言而喻。使用液冷系统节能的效果不仅仅在于制冷方面。“液冷系统有一个与众不同的系统，叫‘Freecooling’(自然冷却系统)。液冷系统的进水口温度需要低于15摄氏度，而当环境温度低于15摄氏度，就可以不需要通过循环制冷设备来制冷液体，仅仅用自然冷量制冷即可。

以上海为例，每年至少有三个月的环境温度低于15摄氏度，也就是说每年有约四分之一的时间可以“天然制冷”，总体而言，相对于传统制冷设备节能30%。

（10）针对设备比较少的机房，通过人为的控制，增加巡视次数，根据现场实际情况，灵活掌握开机数量以及开机时间；

（11）对机房加以改造，增加机房通风换气能力；

（12）适当增加机房内设备隔断，提高机房空调利用率；

（13）整改机房空调送风风道，使温度条件要求高的设备充分得到空调送风，以此提高空调使用效率。

文章来源：机房精密空调www.nhatbantv.com