全密闭动态均衡送风供冷节能技术

1 技术名称

数据中心全密闭动态均衡送风供冷节能技术。

2 技术所属领域及适用范围

通信行业各类数据中心（IDC）、机房。

3 与该技术相关的能耗及碳排放现状

近年来，我国数据中心迅猛发展，总量已超过40万个，年耗电量超过全社会用电量的1．5%，且大多数数据中心的电能使用效率（PUE）仍大于2．2，与国际先进水平相比有较大差距。

4 技术内容

4.1 技术原理

送、回风密闭导流系统与空调送、回风通道连接构成与外部空间隔离的全封闭送回风系统。在二维动态平衡导流送风系统内部的垂直方向配置多套变风量装置，机柜内部在水平截面方向实现高效冷却的平行流气流组织，在垂直截面方向实现分层变风量差异化供冷并通过自动调整风量，解决IDC整体送风压力差异，保持远近端风压稳定。应用自主研发的智能控制模型，智能管理平台调节变风量装置自动实现机柜二维空间的负荷与供冷的动态匹配，还可根据各机柜的不同温度要求，选择不同机柜的多温区差异化供冷，大幅提高冷量的利用效率。

4.2 关键技术

1）全封闭冷热通道隔离供冷技术。

2）二维动态平衡变量导流送风技术。

3）气流组织静电消除技术。静电消除技术系统在模块使气流离子中性化，消除静电对设备带来的隐患和危害，并延长设备的使用寿命。

4）机柜独立单元安全防控技术。动态送风模块内部配置独立气体灭火装置，实现独立监控和灭火功能。

5）安全风险规避管控系统。

4.3 工艺流程

工艺流程图见图1、图2。

5 主要技术指标

1）送风温度23±2℃、回风温度35～39℃、提高回风温度10℃以上。

2）提高了冷却效率，节能35%以上。

3）年平均 PUE 优于 1．5。

6 技术鉴定、获奖情况及应用现状

该技术已获得国家发明专利4项，计算机软件著作权2项，实用新型专利4项，并获得美国、欧盟等国际专利5项。该技术于2015年4月通过中国科学院广州能源所的节能效果检测。目前，该技术已经在广州市公安局萝岗区分局、佳都新太科技股份有限公司进行了推广应用，节能效果良好。

图1 动态均衡送风供冷系统示意图

图2 送、回风系统结构简图

7 典型应用案例

7.1 典型案例1

案例名称：广州市公安局萝岗区分局

技术提供单位：广州汇安科技有限公司

建设条件为广州市公安局萝岗区公安分局联和派出所监控机房，占地面积60 m2，共安装8套（16个42U机架）标准节能单元，项目设计IT设备总功率为60 kW。主要技改内容为安装8套（16个42U机架）标准节能单元。机房空调总冷量功率配置为53．2 kW，空调工作为4台13．3 kW（冷量功率）下送风精密空调，单台电功率为4．5 kW，室内机为2组。主要设备为精密送风空调。节能技改投资额 73万元，年节能89 tce，年减排172 tCO2。年节能经济效益24万元，投资回收期约3年。

7.2 典型案例2

案例名称：佳都新太科技股份有限公司技术提供单位：广州汇安科技有限公司

建设规模为机房空调设计配置冷量总功率为840 kW，机房IT设备总功率约为600 kW。建设条件为通信机房占地面积150 m2，共安装30套（60个42U机架）标准节能单元，项目设计IT设备总功率为600 kW。机房空调设计总冷量功率840 kW，机房共7台120 kW（冷量功率）下送风精密空调，系统设置5主+2备的工作模式，单台精密空调用电功率为40 kWh，室内机组为7台，室外机组共14台（1∶2）。节能技改投资额218万元，年节能274 tce，年减排 598 tCO2，年经济效益 76．4 万元，投资回收期约3年。

8 推广前景及节能减排潜力

预计未来5年，可在通信、数据处理行业中推广5%，形成的年节能能力约为180万tce，碳减排能力 475万tCO2。

产品来源：上海市能效中心《节能减排技术产品推广目录》（2018年版）27