田振武,黄 翔,吴志湘,郭志成

(西安工程大学 城市规划与市政工程学院,陕西 西安 710048)

0 引 言

随着数据中心IT设备的发展,芯片等重要部件的耐热程度有了很大的提升,数据中心机房环境温度范围有所变化,给自然冷却技术带来巨大的应用空间。以往的数据中心设计中,由于设计方和使用方过分关注较低的送风温度,从而形成“小风量、大温差”的数据中心供冷模式。虽然在这种“小风量、大温差”的供冷方式中风机能耗小,但易造成机房送风温度不均匀，局部热点等问题[1]；而“大风量、小温差”的供冷方式有效避免了这些问题,并且拓展了自然冷却的应用范围。

近年来，蒸发冷却已经在数据中心和基站得到应用[2],国内一些早期建设的数据中心因运行能耗高,增加了蒸发冷却空调系统的改造方案[3]。蒸发冷却在数据中心的应用可分为风侧蒸发冷却[4]与水侧蒸发冷却[5]2种形式,以间接蒸发冷却空调机组为代表的风侧蒸发冷却已经在国内外得到了有效应用[6-7]。水侧蒸发冷却技术包括利用冷却塔和蒸发冷却冷水机组等设备为机房空调末端提供冷水的供冷方式,随着数据中心单位机柜发热量的不断上升,水侧蒸发冷却的载冷能力强、占地面积小、集中程度高等优点越来越突出,在数据中心有很大的应用潜力。

欧美学者[8-9]最先提出“Water-side Free Cooling”,用来降低空调水系统的运行能耗。文献[10-11]对冷却塔自然供冷传热传质过程的关键影响因素进行了理论研究；文献[12-13]对系统中的冷却塔、板式换热器、末端换热器等主要设备的匹配进行了优化设计。……