周 峰,田 昕,马国远

（北京工业大学 环境与能源工程学院,北京 100124）

最近几年,数据中心能耗问题已经变得越来越严重,有可能还会继续恶化。据EPA估算,2006年美国所有数据中心全年支付的总电费为45亿美元,并预测,2011年这一数据将达到74亿美元[1]。

同时,服务器和交换机的规模越来越小,但其能耗却大幅增加。1998年,机架服务器每个机架的功率在5 000W左右,而到2006年则增至32 000W,根据ASHRAE预测,到2014年,每个机架的功率将增至42 000W[2]。服务器数量和功率的急剧增加必然会导致冷却和辅助设备的增加,从而使能耗形势更加严峻。Law rence Berkeley国家实验室调查显示,一个典型的数据中心能耗比例为：1）IT设备（服务器、交换机、路由器等）占44%;2）制冷设备（机房精密空调、风机）占38%;3）电源设备（UPS、SPM等）占15%;4）照明占3%。从中不难看出制冷设备的耗电量仅次于IT主设备的耗电量。

面对“能源危机”,现在所有数据中心都在采用新技术提高空调能效[3-4],对空调系统进行精确控温和气流组织[5-8],此外,超过10%的数据中心采用了空气冷却或者水冷的节能装置[9]。ASH RAE Standard 90也要求美国一些地区数据中心采用自然冷却节能装置,尤其是那些气候比较凉爽的西部和东北部地区。利用自然空气冷却的研究包括直接引入新风式节能系统[10-15]和隔离式新风热交换系统[16-17],隔离式新风热交换系统主要有板式换热器和热管换热器2种。直接引入新风式节能系统受地域影响较大,适宜气候凉爽且空气品质较高的地区[18]。而板式换热器受结构和传热形式的限制,实测显热温度效率并不高。……