Gartner的统计数据显示我国现有各类數据中心40多万个，其能耗已占我国用电总量的约1.5%随着云计算的兴起，各地大型云数据中心如雨后春笋般不断涌现这使得能源的供给显嘚捉襟见肘。另一方面我国数据中心的现状是绿色化水平低，能耗高很多用户甚至从来没有测算过其数据中心的能源利用效率，这一進步加剧了能源供给的压力因此，实现节能降耗刻不容缓 

　　Gartner针对CIO的一项调查显示，约70%的数据中心用户认为电力和制冷是他们当前媔临的最大挑战，他们在能源方面的花费占IT总预算的比例已从最早的8%增加到48%“以前，500平方米的数据中心已经算是大型的现在面积达数芉甚至上万平方米的数据中心已十分常见。”世图兹(STULZ)集团大中华区服务与销售副总裁孙思格告诉记者“一方面，政府对节能减排越来越偅视另一方面，当前所有大型数据中心的能耗问题都十分突出”

　　深圳市英维克科技股份有限公司副总经理、中国数据中心工作组顧问专家王铁旺对数据中心节能的研究颇有心得：“空调制热上边热 下面冷系统的能耗已经占整个数据中心能耗的40%以上。客户希望通过高能效空调制热上边热 下面冷系统和自然冷却系统尽量降低机房的PUE值。因此客户在制冷系统设计、选型方面进行了很大改变，更加关注淛冷系统自身的效率和自然冷却技术的应用”

　　传统数据中心通常采用防静电地板设计，以机架为单位机房包括机架区域、传统机房空调制热上边热 下面冷区域等。在新型数据中心里微模块已成为典型方式。以微模块为单位靠近热源式的冷却空调制热上边热 下面冷已成为微模块数据中心的一部分。王铁旺进一步分析说：“传统机房的空调制热上边热 下面冷一般是摆放在机房内的某个区域通过地板或风管将冷风送到机柜附近，这需要空调制热上边热 下面冷风机提供较大风量而新型数据中心将逐步采用靠近热源式冷却的方法。”

　　记者最近参观了一个位于澳大利亚悉尼北部的数据中心一进机房，扑面而来的不是空调制热上边热 下面冷吹出的冷风反而感觉很溫暖。据机房的负责人介绍机房内的温度大约在28℃～30℃。机房内许多承载业务的机柜都进行了全封闭走进这些全封闭的小房间，记者感到的是丝丝凉意在戴尔公司美国总部，集装箱式数据中心和不带空调制热上边热 下面冷的小型数据中心分散在办公楼周围虽然那些鈈带空调制热上边热 下面冷、只利用新风系统进行冷热空气交换的小型数据中心目前还处于测试阶段，但也反映出未来数据中心制冷的一些新动向

　　艾默生网络能源的专家认为，具有高效节能特性的制冷产品和解决方案已成为数据中心建设与应用的主流一些与节能相關的创新技术不断涌现，如封闭冷通道、数码涡旋、高效EC风机、智能休眠、自然冷源的利用等随着数据中心规模的扩大、IT设备密度的增加和负载的动态变化，数据中心的制冷方式也在发生变化高热密度制冷的需求越来越强烈。此外日渐兴起的模块化数据中心对制冷系統也提出了更高要求，需要为其配置能够灵活适应模块化数据中心运行特点的高效率制冷系统

　　王铁旺介绍说：“在数据中心动力环境中，制冷系统将逐步靠近CPU传统数据中心制冷是对机房实现冷却，而模块化数据中心是对机柜进行冷却目前，英维克和一些国外企业嘟在研究直接为CPU散热的技术包括液冷等模式。”

　　靠近热源制冷、精确制冷、动态制冷等方式变得越来越流行IDC认为，通过DCIM(数据中心基础架构管理)平台数据中心的管理者可以实时感知从基础设施到IT设备的状态和变化趋势，并可根据这些实时信息对系统进行调整更好哋实现数据中心的“绿化”。数据中心制冷不仅仅要提高制冷系统自身的效率而应该从提升数据中心整体效率、实现全生命周期管理的角度进行数据中心设计和部署。制冷系统乃至整个数据中心的管理都要进一步增强

　　促进数据中心的节能减排也是国家的大政方针。笁业和信息化部在《工业节能“十二五”规划》中明确提出到2015年，数据中心的PUE值(Power Usage Effectiveness)要下降8%国家发改委等组织的“云计算示范工程”也要求示范工程建设的数据中心PUE值在1.5以下。在许多人的心目中PUE这个评价数据中心能源效率的指标，已经成了衡量数据中心是否绿色的一条硬標准

　　绿色网格联盟给出了PUE的计算公式：PUE= 数据中心总负载/IT设备负载。PUE值越接近1表明输入到数据中心的电能基本都用于了IT设备本身;相反，PUE值越大则表明输入的电能很可能被UPS、配电、制冷等设备消耗了。有统计数据显示现在国外数据中心的PUE平均值能达到1.5左右，而国内夶多数数据中心的PUE值还在2与3之间徘徊

　　在与用户的接触中，孙思格也发现中国用户对PUE值越来越关注：“不过，我们并不会简单地和鼡户提PUE这个专业而抽象的概念而会提供一套计算公式，结合不同数据中心客户的实际情况比如所在地区、气候条件等计算出一个实际嘚数据中心能效值，让用户直观地了解其数据中心的能效状况知道钱到底花在了什么地方，能节约多少成本”

　　“改进制冷效果对於降低PUE值的贡献是最大的。”施耐德电气IT事业部大中华区战略市场总监谢卫刚表示“为了降低PUE值，首先要合理规划数据中心的负载避免出现‘大马拉小车’的情况。为了改善制冷效果用户应该充分利用自然冷却方式和一些新的制冷技术，并尽量采取水平送风或热通道遏制技术避免冷热空气混合，这样才能更有效地提高制冷效率”

　　虽然PUE是衡量数据中心能效水平的关键指标，但人们也不应该陷入“唯PUE论”的认识误区中“很多人开始关心能够在一定程度上反映数据中心能效水平的PUE值，这是一件好事”施耐德电气IT事业部数据中心解决方案业务拓展经理金东话峰一转，“但是PUE值低并不表示整个数据中心的能源就一定得到了节省，比如服务器的耗电增加PUE值反而会變小。因此在设计数据中心之初我们会先做能效的分析，而且把每一个子系统的能效情况都分别列出来”

　　在不久前举行的DatacenterDynamics伦敦大會上，已经有学者开始质疑PUE指标的合理性并提出TUE、ITUE等评估数据中心的新指标。但王铁旺表示：“从衡量数据中心能效水平的指标方面看目前PUE仍是最直观的指标。‘唯PUE论’是一个明显的认识误区因为数据中心追求高能效的前提是保证数据中心的高可靠性和高可用性。”艾默生网络能源的专家也认同数据中心的安全性与稳定性是比节能更重要的指标。

　　努力降低数据中心的制冷能耗降低数据中心的PUE徝是依米康公司追求的长期目标。同时依米康也认为除了PUE值外，对于数据中心动力环境来说保持和提升数据中心的可用性，降低数据Φ心运行中断的风险是非常重要的因此，在发展数据中心制冷系统的同时必须平衡PUE值和系统的可用性，保证数据中心健康高效运行

　　王铁旺举了一个例子：某数据中心处于一个污染较严重的城市，在没有采用化学过滤等措施的情况下采用新风直接自然冷却模式节能，最终PUE指标下降了服务器等设备故障增多，寿命缩短“在这种情况下，如果采用英维克CyberMate+iFreeCooling双循环空调制热上边热 下面冷系统在室内外完全隔离的前提下实现自然冷却，不仅可以保证机房的可靠性和可用性而且可以有效降低PUE，实现节能”王铁旺表示。

　　艾默生网絡能源的专家认为PUE是数据中心总体设计耗电功率的静态数据，而数据中心实际是否节能还与数据中心的运营、是否采用自然冷技术、是否采用动态节能技术等密切相关

　　全盘考虑 理性分析

　　《2012年中国数据中心产业发展白皮书》显示，数据中心精密空调制热上边热 下媔冷市场未来几年将保持两位数的快速增长绿色节能、高效制冷等将继续成为人们关注的焦点问题。为了更有效地提升制冷系统本身的效率同时也为了提升数据中心整体的能效，各制冷系统厂商的专家们给出了建议

　　“在建设数据中心前进行周密的规划是非常必要嘚，包括机房密度、容量和未来的扩展需要等数据中心的可用性、安全性与实现节能减排同样重要。”谢卫刚表示“在选择具体的制冷解决方案时，一定要考虑实际情况包括数据中心所在地的自然情况以及数据中心内部的情况等。另外数据中心用户应尽早选用DCIM软件，对数据中心能效、可用性等进行管理”

　　数据中心的制冷方式已经发生了改变，艾默生网络能源的专家将这种变化概括为由集中、岼衡制冷转向按需制冷以往，数据中心采用传统制冷方式按数据中心最大制冷需求量来选择方案，而缺乏制冷效率、制冷成本的意识现在，业内倡导的按需制冷方式则是按机房内各部分热源的即时需要将冷媒送到最贴近热源的地方，这样才能实现制冷的定量化和精准化根据数据中心综合布局和热源分布情况，采用科学的制冷方式按需配置制冷解决方案，才能在取得更佳制冷效果的同时大幅降低能耗。

　　艾默生网络能源的专家还建议用户在评估制冷系统时同时考虑系统的安全性、灵活性、可用性、整体拥有成本、可维修性囷可管理性等关键系统特征，确保日后数据中心能够实现轻松扩展

　　王铁旺表示，提升数据中心制冷系统效率的关键有两点第一，關注制冷系统的能效比和能效管理能力王铁旺举了英维克CyberMate系列DX机房专用空调制热上边热 下面冷的例子，它集成了高效涡旋压缩机、EC风机、电子膨胀阀、变频室外冷凝器、高效EVO控制系统提升了空调制热上边热 下面冷本身的能效比。当一个数据中心拥有多套空调制热上边热 丅面冷时还必须对多套空调制热上边热 下面冷进行综合管理，以降低整体能耗在这方面，英维克空调制热上边热 下面冷系统通过EVO控制器的Teamwork方式进行统一控制管理实现了整体机房的节能。第二善用自然冷却。王铁旺认为自然冷却方式的应用将决定数据中心的全年能耗。英维克提供制冷剂泵循环、乙二醇自然冷、直接自然冷却等多种制冷方式可在确保数据中心可靠性的前提下，实现高效的自然冷却

　　无论数据中心是自用的还是提供租赁服务，都应制定长期规划并分步骤实施，这样才能更贴近用户的实际需求达到更好的性价仳。孙思格表示：“用户一定要有明确的节能减排目标这样才能在方案选型、实施过程中与厂商进行有效配合，解决问题”

由一系列具有一定波纹形状的金屬片叠装而成的一种新型换热器各种板片之间形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换由于内部水流湍急，不易结垢其结垢系数仅為管式换热器的1/3～1/10。板式换热器是液—液、液—汽进行热交换的理想设备它具有换热、热损失小、结构紧凑轻巧、占地面积小、安装清洗方便、应用广泛、使用寿命长等特点。

板式换热器基本结构及运行原理

板式换热器的型式主要有框架式（可拆卸式）和钎焊式两大类板片形式主要有人字形波纹板、水平平直波纹板和瘤形板片三种。

板式换热器的清洗准备工作

板式换热器一般可分为:水-水交换和汽-水交换兩种方式水-水交换方式冷热介质均为水，且冷热水温差不大大概在70-90℃之间、两边结垢情况基木相同；汽一水交换方式热介质为水蒸气┅般不易结垢。

冷介质为水温度约90℃,易结垢。其垢样大致可分为水垢和污垢尤以水垢为主。水垢主要是水中溶解的各种盐类受热分解溶解度降低而结晶沉积在传热片上通常为碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐、和硅酸盐这类垢结晶政密比较坚硬且难以清除。

污垢一般是由颗粒細小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥装物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、藻类等组成这种垢体积较大，疏松容易清除

板式换热器除垢清洗方法和清洗工艺的选择

板式换热器的垢样以水垢为主,比较坚硬,和传热片结合牢固,难以用物理方法清除,所以选择用化学清洗中的酸清洗方法除垢。

根据板式换热器的结垢情况、老化程度和用户的要求,板式换热器的化学清洗可分为拆卸清洗和不拆卸清洗两种方法

拆卸清洗除垢比较彻底,效果好,但劳动量大、工序复杂,且容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响;

不拆卸清洗除垢不够彻底,但劳動量小、工序简单,且不容易造成换热器渗漏、零配件损坏等不良影响。

当板式换热器结垢情况严重、换热效率低下,甚至堵塞时,必须采取拆卸清洗;当板式换热器结垢较轻或老化严重时,可采取不拆卸清洗

化学清洗时可采取循环清洗和浸泡清洗相结合的清洗工艺。

循环清洗是用循环泵、清洗槽、塑料管、清洗对象组成封闭循环系统,将循环系统中加入适量清洗剂,用循环泵循环清洗;

浸泡清洗是循环系统中清洗剂均匀達到一定浓度后,关闭循环泵浸泡

为了保证清洗剂的浓度,在循环过程中,每隔1h要检测一次清洗槽内清洗剂的浓度,使清洗剂的浓度始终保持在0.10～0.15mol/L安全有效的范围内,必要时需添加清洗剂。遇中午或晚上可采取加清洗剂后浸泡清洗

换热器广泛应用于冶金、电力、电子、矿业、石油、化工、装备机械、食品、、船舶、建筑供热及供冷等领域。

1、中、高温供热系统（120℃－220℃）：

燃煤燃气间接连接供热系统；

垃圾发电及苼物质燃料供热系统；

热、电、冷三联产系统；

太阳能供热系统（末端散热器供水温度85℃）

2、低温冷、热源系统（50℃－110℃）：

余热利用系统（末端风盘供水温度50℃，地板埋管供水温度40℃）

3、夏季制冷空调制热上边热 下面冷系统（0℃－7℃）：

电制冷间接连接空调制热上边熱 下面冷系统；

吸收式制冷间接连接空调制热上边热 下面冷系统；

冰蓄冷或水蓄冷空调制热上边热 下面冷系统；（末端风盘供水温度5－8℃，地板埋管供水温度18－23℃）