数据中心气流组织研究综述

叶 萌，张学伟，盖东兴

(1.武汉工程大学 光电信息与能源工程学院，湖北 武汉 430205；2.广东申菱环境系统股份有限公司，广东 佛山 528000)

1 引言

随着国家新基建的提出，数据中心作为其中唯一的基础设施建设得到了迅速的发展，数据中心是一个企业向数据化、智能化发展的基础。另外，随着5G技术的发展，数据中心的数量和规模也大大增加。由于数据中心是储存，处理和传递各种数据信息的中枢，对数据中心的可靠性和安全性提出很高要求，通常需要全年365 d的不间断运行。

典型数据中心能耗构成如图1所示，精密空调系统是除IT设备所必须耗能外数据中心最大的能源消耗系统，它们占数据中心总能耗的32%，具有很大的节能潜力，而空调系统则由制冷量过大和气流损失等原因消耗大量能源[1]。数据中心制冷设备的运行状态取决于IT设备的运行环境要求，包括房间的温度和湿度，随着新时代数据机房的变化，相应的机房空调也会有更加合理的设计[2]。机房空调气流组织的好坏决定着服务器运行的效率，因此合理的气流组织是精密空调设计的重要组成分，低温空气在机房流动的过程中，需要时刻保持一个合适热湿环境[3]。

图1 典型数据中心能耗构成

2 数据中心风冷技术研究介绍

2.1 风冷的主要工作原理

目前市面上大部分都是使用风冷模式对数据中心降温，精密空调出风口保持恒温恒湿的冷却气流。数据中心中主要产生热量的部位是机柜服务器中的CPU，内存条和硬盘等，冷却气流从服务器的入口进入，经过对流换热后的气流温度随服务器硬件设备温度升高而升高，高温气体从服务器的出口流出，最后又回流到精密空调中进行降温，开始下一轮循环。……