每個數據中心都(dōu)有自己的特點，因而也沒(méi)有什麼(me)可以完全套用于任何一個數據中心的技術方案。本篇文檔主要讨論在數據中心制冷節能(néng)方面(miàn)的一些基本原則和技術問題。在此基礎上，每個不同的數據中心可以做出自己的節能(néng)方案。
但是這(zhè)種(zhǒng)假設有下面(miàn)的不确定因素：
機房空調沒(méi)有使用可變量(VAV)風扇的情況下，空調的制冷效率決定幹空調機的數尺。随著(zhe)每機櫃的熱密度大大提高，按照相識定律(*注2)得出，匹配式制冷系統的效率并不能(néng)顯著提高。
匹配式制冷系統是傳統數據中心熱交換過(guò)程中額外的一個步驟。這(zhè)個步驟加在數據中心冷卻水循環和水冷機組冷卻水循環之間的，因此提高送風溫度并不能(néng)提高水冷機組的制冷效率和增加自然冷卻的時(shí)間。根據達西·魏斯巴赫理論，水管的長(cháng)度和容積會(huì)降低水管内的壓力，所以這(zhè)些管道(dào)會(huì)大大影響數據中心内的空調機的制冷效率和減少自然冷卻的時(shí)間。當把冷送風和熱回風徹底隔離之後(hòu)，匹配式制冷系統能(néng)夠提供相當幹機房空調機在冷水節能(néng)器相同的自然冷卻的時(shí)間。但是在空氣節能(néng)器或熱交換轉輪節能(néng)器是不能(néng)有著(zhe)相同的自然冷卻時(shí)間。而這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)節能(néng)器都(dōu)是目前世界上廣泛被(bèi)使用的節能(néng)器。
可持續的數據中心節能(néng)改進(jìn)項目應從如下幾點考量：
在等級1的數據中心中可以使用精确匹配式制冷系統，但必須使用可調節風旦風扇來滿足服務器的熱密度。但在等級2的數據中心應避免使用。比如在數據中心内，有些機櫃的熱負載爲60%，有些爲80%，而另外的爲30%。綜合下來這(zhè)些風扇的平均的效率隻有25%左右。在考慮并發(fā)性的冗餘和無停機維修性時(shí)，我們需同時(shí)考慮空調機的制冷效率和冗餘條件。比如在熱負載爲120噸的數據中心内，N十Z的冗餘标準下我們配備6台30噸的空調機。相比之下，當我們隻開(kāi)其中4台空調機時(shí)，6台全開(kāi)時(shí)的每台空調機隻使用了67%的送風或30%的能(néng)源使用率。比起(qǐ)隻開(kāi)4台空調時(shí)的100%的使用率，全部6台空調全開(kāi)時(shí)全部空調45%的送風效率或每台隻用了30%的送風效率。按照相識定律，我們大大浪費了能(néng)源。精确匹配式制冷系統將(jiāng)制冷系統和機櫃緊密相連，我們不得不考慮它的冗餘性能(néng)和維護性。我們必須安裝一套獨立的備用匹配式制冷系統或安裝獨立的機房空調系統以備不時(shí)之需。當使用密閉冷通道(dào)等手段來制冷時(shí)，爲了達到冗餘的桔求，我們必須將(jiāng)機房空調機加在UPS上。這(zhè)是我們需考慮UPS的可操作性和效率。
精确匹配式制冷和隔離冷送風/熱回風一樣(yàng)有著(zhe)節能(néng)的效果，可以減少冷風浪費現象并通過(guò)加大熱回風的溫度來提高空調機的制冷效率。在使用變頻空調和可調節風量風扇時(shí)，我們可以利用相識原理來節省能(néng)源的使用。此外，我們需盡可能(néng)的使用自然冷卻來獲得最大的能(néng)源節省。精确匹配式制冷和隔離冷送風/熱回風這(zhè)兩(liǎng)種(zhǒng)方式都(dōu)在使用冷水節能(néng)器時(shí)，獲得巨大的節能(néng)效應。但是在使用空氣節能(néng)器或熱交換轉輪時(shí)，隔離冷送風/熱回風的方式則有著(zhe)更大的優勢。綜上所述，節能(néng)與否取決于溫差，管道(dào)的設計，冷卻器和蒸發(fā)器的設計和流三等等因素決定，所以最終我們必須全面(miàn)的考三一個有持續發(fā)展性的需求并且綜合考呈每一個元素。
按布置位置分類根據布置位置的不同，可將(jiāng)空調末端分爲房間級、列間級和機架級。
房間級空調末端
房間級空調末端主要爲機房專用空調末端，設置形式爲在機房的一側或兩(liǎng)側設置專門的空調區域，其内布置機房專用空調末端。空調末端送風方式可分爲下送風和上送風2種(zhǒng)。而機房專用空調末端下送風方式是通過(guò)靜壓箱自下而上輸送冷風，是目前最常用的一種(zhǒng)空調末端方式。房間級機房專用空調末端的連續耗能(néng)運轉部件爲風機，出于節能(néng)考慮，主流廠家均配置具有内置控制器後(hòu)傾式電子控制換向(xiàng)電動機的風機，即EC風機。
列間級空調末端
列間級空調末端根據布置位置的不同，又可分爲列間空調末端和頂置空調末端2種(zhǒng)。
列間空調末端布置在機架的列間，前側出風，水平吹向(xiàng)機架，經(jīng)過(guò)機架前門并對(duì)設備供冷後(hòu)，經(jīng)機架後(hòu)門再回風至空調後(hòu)部。
頂置空調末端的換熱盤管敷設于機架上方，機架熱空氣經(jīng)機架後(hòu)部流出後(hòu)，經(jīng)頂置空調盤管冷卻，冷空氣回到機架進(jìn)風處。
較房間級空調末端來說(shuō)，列間級空調末端的氣體輸送距離短、所需風壓小，同時(shí)配置EC風機，可顯著降低風機功耗。一般需同時(shí)采用封閉冷通道(dào)（或熱通道(dào)）措施，優化氣流組織，減少混風時(shí)造成(chéng)的損失。
機架級空調末端
機架級空調末端更貼近機架熱源，并與IT機架緊密結合。機架級空調末端安裝在機架前門或背闆，形成(chéng)前門空調末端及背闆空調末端。爲保證空調末端氣流組織的均勻性，制冷前門或背闆上一般需敷設多個直流風機，每個風機風量較小。
按冷媒分類
根據冷媒的不同，可將(jiāng)空調末端分爲冷水型和熱管型。
冷水型空調末端
冷水型空調末端將(jiāng)冷水引入機房，即空調末端換熱盤管中的制冷劑爲冷水。采用冷水型空調末端，因冷水進(jìn)入機房内部，需加強防水、檢測、報警、排水等措施。
熱管型空調末端
熱管型空調末端換熱盤管中的制冷劑爲氟利昂（或其他相變工質），通過(guò)換熱器將(jiāng)冷水冷量換熱給相應制冷劑，同時(shí)該換熱器也作爲制冷劑的冷凝端，而換熱盤管即爲其蒸發(fā)端，依靠制冷劑相變來實現傳熱。
熱管型空調末端的特點是冷水不進(jìn)入空調末端換熱盤管，按制冷劑是否需要動力來區分，可分爲無動力熱管型和有動力熱管型。熱管型空調末端的冷凝端和蒸發(fā)端有一定高差，該高差引起(qǐ)的密度差若可以作爲制冷劑相變循環的動力，則該熱管型空調末端爲無動力熱管型空調末端；若不能(néng)，需增加輸配裝置氟泵，則該熱管型空調末端爲有動力熱管型空調末端。本文工程應用中提到的爲無動力熱管型空調末端。
空調末端分類
將(jiāng)空調末端按照布置位置、冷媒類型組合後(hòu)，便得到了表1的幾種(zhǒng)空調末端形式。