摘要：当前我国信息化技术已经实现普遍化、深度化的应用发展成就，由此造成信息数据中心工程的建设数量越来越多、建设规模越来越大。而大规模的数据中心工程建设过程中其所涉及到的服务器数量必然增多、密度必然增高，由此所造成的能源消耗量也必然逐渐升高，对数据中心工程建设过程中的暖通系统的质量功能也提出了更高的要求。本文将从节能角度出发，针对大型数据中心工程建设过程中暖通系统设计建造时应用到的各项节能措施进行分析总结。
关键词：数据中心工程；暖通系统；节能措施
数据中心工程作为当前信息化技术的应用基础，其建设规模随着当前我国范围内信息化技术、数据化技术的普及应用而不断增长。然而大规模、高密度的服务器搭建使用过程中其发热量以及发热密度也会不断升高，能源消耗需求不断扩大的情况下如何尽可能的降低数据中心工程的能源消耗，实现数据中心工程使用功能、使用寿命以及能源消耗的均衡和谐，是当前数据中心工程在设计建造过程中必须要慎重考虑的一项问题内容。本文将从数据中心工程中暖通系统的设计建造内容出发，针对数据中心工程中暖通系统的节能措施进行分析总结。
一、室外气候条件
当前数据中心工程实际使用过程中多保持着不间断的持续运行状态，因此暖通空调系统也必须要结合数据中心工程的实际使用情况保持不间断的运行状态，这就对了暖通空调系统的运行稳定性提出了极高的要求。对此，数据中心工程暖通系统的设计人员可以结合当前数据中心工程的实际位置，对其室外气候条件进行分析利用并以此达到相应的节能效果。例如当数据中心工程处于北方区域时，设计人员可以在过渡季节以及冬季将室外空气作为天然的冷气源头，以此有效缩减数据中心工程机械制冷系统的运行时间，其所利用的室外冷气效率越高、效果越好，就代表当前机械系统自然冷却的时间越长，由此带来的节能效果也就更好。此外，设计人员在冷却塔供冷系统的设计过程中，可以设计其在室外湿球温度降低到限定阈值后促使冷却水供水温度低于冷冻水回水温度2℃，同时由此开启部分自然冷却模式，使得冷冻水与另一侧的冷却水经过冷却降温后再次进入制冷机组，以此有效降低冷机的负载率与压缩功率，有效达到节能效果。如果此时室外湿球温度呈现出持续降低的趋势，将可以使冷冻水回水经板还另一侧的冷却水冷却降温后温度达到设计的供水温度，由此开启完全自然冷却模式并停止冷机运转，此时冷却塔已经可以完全承担所有的冷冻负荷并由此达到更加卓越的节能效果。
二、设备变频设计
设计人员在数据中心工程暖通系统设备的采购过程中，可以针对暖通设备进行变频设计以达到相应的节能效果。例如制冷机组是当前制冷空调系统中耗电量最高的设备，设计人员可以选用变频冷机以有效达到部分负荷时降低压缩机运转功率的节能效果，同时室外湿球温度不断降低的情况下其制冷机组的冷却水温度也会不断降低，由此有效提升冷机运行时的节能效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时变频冷机的选用可有效缩短数据中心工程暖通空调系统的启动时间，从而有效达到降低蓄冷罐配备容量并由此达到良好的节能效果；又例如设计人员可以选用变频水泵类型，通过末端最不利环路的压差实现对变频水泵的有效控制，变频水泵运行过程中其末端荷载逐渐降低的情况下水泵本身的运行频率也会随之下降，以此有效达到水泵的节能效果；又例如设计人员可以选用变频分机作为冷却塔的风机设备，结合室外湿球的温度变化情况来不断控制风机的运行频率，有效达到节省风机耗电量的效果。
三、气流组织条件
气流组织设计是数据中心工程中机房设计的一项重要组成内容，其能有效预防冷风与热风的混合而避免暖通系统的制冷效果受到不利影响。以单机柜热密度超过5kW以上的设计对象为例，设计人员应依照封闭冷热通道设计原则进行全面设计，设计人员可以选择封闭热通道以提升人体在数据中心工程中的舒适性，同时也有效降低由于机柜运行状态而形成的漏风率。设计人员还可以取消数据中心工程机房中的架空地板设计，将其转变为侧面送风的设计方式，与封闭热通道进行有效结合，有助于实现对数据中心工程机房气流组织的最大程度优化。
四、送分温湿度参数
数据中心工程主机房的送风温湿度参数与其设备的运行情况息息相关，设计人员必须要确保主机房的送风时度参数能够符合不同类型设备对运行环境的温湿度要求。建议设计人员在送风温湿度参数设计过程中依照美国ASHRAE标准，将IT机房的送风温度范围限制在18℃~27℃、露点温度限制在5.5℃~15℃。在具体运行调整过程中，设计人员应在推荐范围内尽可能的提升送风温湿度的温度，以此提升冷冻水的供水温度，有效达到提升自然冷却室外温度设定限值的效果，对延长设备冷却时间、实现设备节能效果等均有积极作用。
五、最优化新风处理
数据中心工程主机房建设运行过程中对其环境的洁净度有着极高的要求，同时对主机房内的压力以及换气次数也提出了相关的要求，以此确保主机房运行环境能够充分满足其使用功能的各项环境需求。一般来说数据中心工程主机房的新风换气次数为1h/次，夏季新风换气时还有助于机房除湿。但冬季时室外空气干球温度相较于室内路店温度限值较低，同时其空气湿度相较于室内空气湿度也会显著降低，因此工作人员在冬季数据中心工程主机房新风换气的过程中必须对室外空气进行加热加湿的联合处理过程。设计人员在冬季空气加热过程中可利用换热机组加热的设计方案，利用新风机房与IT机房之间的近距离设计利用IT机房的回风对新风进行有效加热，以此有效降低新风加热过程中的能源消耗量，对降低IT机房末段空调系统的运转负载、降低末端空调的风机能量消耗等均有积极作用。
六、暖通设备的总装机容量
暖通设备的总装机容量对暖通设备及暖通系统设计建造、使用管理过程中的能量消耗并无影响，但暖通设备总装机容量不断增高的情况下其系统相应的电气设备配置要求也不断升高，由此引发的电气设备电能消耗也会不断增长。因此设计人员应从全局角度出发，依照当前数据中心工程的实际使用情况对其电力系统、暖通空调的能量负荷进行分项计算，尽可能选用节能设备并优化暖通设备的配备规划情况，避免安全系数盲目增大的同时促使电力系统的消耗量得到有效控制。
七、结语
综上所述，本文从不同方面针对数据中心工程暖通系统设计建造过程中应采用的节能措施进行了分析总结，设计人员可以从设备选择方面入手并尽量选择具有良好节能效果的暖通设备，同时从暖通系统的实际运行角度出发针对其能耗较高的运行方式进行优化调整，针对性的降低暖通系统运行过程中不同运行阶段的能源消耗，最终有效达到节能目的。
参考文献
[1]陈波. 数据中心工程中暖通系统节能措施的分析与研究[J]. 建筑节能, 2013(5):25-27.
[2]钱晓栋, 李震. 数据中心空调系统节能研究[J]. 暖通空调, 2012, 42(3):91-96.
[3]王韬. 江西某云数据中心暖通空调设计及节能技术应用[J]. 制冷与空调(四川), 2018, v.32；No.147(02):109-111.
[4]朱慧宾. 探索数据中心空调系统的节能[J]. 智能建筑电气技术, 2014(4):37-41.
论文作者:刘磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/8/28
标签：数据中心论文; 暖通论文; 工程论文; 节能论文; 过程中论文; 设计人员论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;