典型IDC能耗情况

　　据统计，2011年中国数据中心IT基础设施市场规模为180. 6亿元，同比增长27. 4%， 2012年市场规模达到226. 4亿元，增长率为25.4%， 预计2016年市场规模将达到477. 9亿元人民币。随着大型IDC不断发展，其能耗需求也越来越大，其中电力成本占日常运营成本的50%以上，节能技术已然成为最为核心的技术之一。

　　IDC空调系统中存在的主要问题

　　• 在数据中心(IDC)的机房建设中，空调制冷系统的设计规划大多都比较简单，其制冷降温的过程是对所有服务器采用相同的制冷强度;

　　• 制冷量不能随服务器工作负荷的变化而进行实时调节，而导致各个区域的功率密度不平衡，功率密度高的服务器机柜会发热较多，温度上升相对较快，形成过热点;

　　• 由于对数据中心(IDC)流场以及温度场把握不准确，其设备布置不能按最佳位置进行排布，制冷区域容易形成死角，致使部分区域无法得到及时降温，而形成过热点，影响其正常工作;

　　• 由于没有数据中心(IDC)流场以及温度场的准确相关数据，其气流组织存在较大问题，致使各区域冷量需求不均，即未按需供冷，进而导致整个数据中心的制冷效率偏低。

　　流场及温度场模拟

　　• 计算流体动力学(CFD,Computational Fluid Dynamics)被广泛应用于温度场及流场的模拟分析中，基于连续性、动量、能量三大基本方程，可以计算出整个IDC的温度场及流场分布，进而，优化设计流场和温度场。

　　• 基于计算流体动力学理论基础，大量关于流场及温度场模拟的商业软件出现，如fluent、flow-3d、star-cd、icepak、flovent、6SigmaDC等，更易获得数据中心的温度场和流场，但必须借助相关流体力学及传热学理论知识对数据中心的流场进行分析，优化设计，提高运行效率，达到节能减排的作用。

　　零件温度分布

芯片温度场

笔记本散热温度场

　　PCB板温度场及流场分布情况

　　机箱外壳温度、流场分布

　　机箱内部流场、温度分布

　　机柜及机柜壁温度场及流场

　　可以精确分析机柜与机柜壁不同间距的流场及温度场分布，而优化气流组织及数据中心空间利用。

　　简单IDC模型温度场及流场

温度场

流场

　　数据中心(IDC)温度场及流场

物理模型

流场分布

X方向温度分布

Y方向温度分布

　　流场及温度场模拟在IDC节能减排中的作用

　　设计前：

　　• 准确把握单台机柜的流场与温度场(包括：内部及零件和周围空气流场)，能够在设计中对可能出现过热的机柜做特殊处理;

　　• 可以模拟机柜不同摆设方法的IDC流场及温度场，进而避免或尽量减少冷量短路的情况出现，提高制冷效率;

　　• 模拟不同机柜间的温度场及流场耦合，优化各机柜及设备间的距离，进而节约相应设计空间。

　　运行中：

　　• 模拟运行中的IDC流场及温度场，能够监测可能出现问题的设备，避免盲目加大设备负荷，而造成能源浪费;

　　• 对于服务器不同工作负荷下，功率密度不同而导致的散热不均的情况能做出及时的处理，一方面保证正常工作，另一方面节约能源消耗;

　　• 运用CFD模拟及相关自动控制技术，能够做到IDC的温度场和流场的实时监测，对制冷设备实行变频控制，节约能源。

　　责任编辑：Mary