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数据中心节能制冷---冷却塔帮忙

作者:博客出处:论坛2014-10-29 14:06

  数据中心是能源的最大消费者。这种能源然后转变为大量的热量。于是产生了消除这些热量的问题。数据中心能源消耗的很大一部分是用于空调设备的能源。而空调设备对于保持数据中心的温度和湿度是必要而又有严格管理的。

  鉴于能源消耗和能源浪费的巨大成本,专家一直在寻找既能降低能源成本又环保的方法。一种这种方法是使用冷却塔。你以前听说过这种方法吗?如果没听过,本文正好适合你,本文将详细介绍冷却塔。

  正如它的名称表明的那样,冷却塔是一种塔状设备,负责冷却数据中心并把废弃的热量排放到大气中。冷却塔使用冷却水或者仅仅使用空气消费数据中心废弃的热量。冷却塔有各种尺寸,简单的冷却塔有房顶高,巨大的冷却塔占地面积直径达100米。数据中心安装多大尺寸的冷却塔主要取决于需要清除的热量总量和其它相关的因素。

  冷却塔在数据中心的应用已经受到了重视,英特尔最近介绍了它在两个高密度数据中心成功地使用冷却塔的情况。英特尔使用冷却塔提供冷却水,通过使用湿气节能设备减少了冷却设备的电源消耗。采用这种方法每年能够节省14.4万美元电费。无论按照什么标准衡量这都是很大的节省。

  这些数据中心使用传统的HVAC(制热、通风与空调控制)系统,但是,在气温不太热的时候使用的冷却器方面可以采用冷却塔。当然,在炎热和湿度大的情况下,传统的系统仍是需要的。不过,这两种系统混合搭配应用能够取得上述的节能成本的效果。

  一个简单的冷却塔的基本工作原理是很容易理解的。通风的空气从正确的角度吹向滴下来的水,当空气通过这些水滴的时候,一部分水就蒸发了,由于用于蒸发水滴的热量降低了水的温度,剩余的水就被冷却了。这种方法的冷却效果依赖于空气的相对湿度以及压力。

  蒸发的水的总量随着湿度的下降而增加,剩余的水的温度也随着下降。换句话说,湿度越低,冷却塔的冷却效果就越好。普通的冷却塔有各种形状和尺寸。根据工作量的需求和安装的位置,有的冷却塔形状像一个倒着放的漏斗,有的冷却塔像一个小箱子。

  必须要记住,安装冷却塔的最初成本肯定比安装那些没有冷却塔的传统的冷却系统高得多。但是,这肯定是一次性的成本,但是每一年节省的成本将不断增加。因此在一段时间里,冷却塔肯定能够节省大量金钱和珍贵的能源。考虑到全球的能源状况,节省能源是更加重要的。

  英特尔在上面提到的冷却塔试验中还发现这种节能设备的干的方面也许没有最初看起来那样节省。这种矛盾的原因是这需要一个庞大的加湿系统和一种预热的方法。这将增加整个系统的成本和复杂性。

  还有一个争论说由于使用冷却塔的这种节能设备的湿的方面需要更多的温度较低的水,因此,冷却塔风扇部分将消耗更多的能源,所以它并不便宜。但是,试验结果表明这没有负面的影响,冷却塔从长远看仍是节能的。

  本文如果不介绍惠普的独特的方法也许就是不全面的。惠普独特的方法是在组件级、系统级和基础设施级这三个层次上采取措施减少整个能源的消耗。这种冷却塔策略适合在基础设施级使用,在其它两个级别上使用的措施(如节能组件和服务器等)可以作为它的补充。这种方法肯定可以减少数据中心的拥有总成本。这是目前企业的重要目标之一。

  因此,我们看到,冷却塔是利用自然的免费的空气在工业机构和数据中心提供冷却的一种极好的方法。从长远看,这种方法实际上节能的。希望冷却塔未来将增加应用,从而在该企业带来好处的同时在全球环境中节省更多的宝贵的能源。最后但并不是最不重要的一点是上面提到的惠普的例子,因为任何单个的策略都会有自己的局限性,因此,机构要达到最大限度的节能效率就需要采取全面的方法,把行业中目前所有的资源和方法智能地组合起来,寻找减少能源消耗的新途径。此外,如果可能的话,机构还要自己进行这方面的研发。

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关键词:数据中心,制冷,冷却塔,设计与架构

责任编辑:林勇

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