了解冷冻水系统
在冷水系统中，冷却单元（机房空气处理器，简称CRAH）连接到数据中心外的冷水机组，冷水机组为冷却单元提供冷水。来自冷却单元的温水被泵回冷水机组，通过制冷系统将水中的热量排出后，再将冷水送回空气处理器。.
Vertiv 设计了其室内冷水数据中心冷却系统，以设定新的效率目标，并帮助确保关键任务工作负载的冷却连续性。
周边冷却解决方案还可以满足非架空地板应用的需求，解决业务和技术方面的问题，如减少占地面积、确保最佳温度和操作、提高保护性、提升效率和简化部署。
此外，冷水机组管理控制系统通过协调外部和内部单元的运行，优化整体系统运作，最大限度地提高冷水系统的效率。
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3. Vertiv™ Liebert® Air Handling Unit
后门式热交换器是一种成熟的技术，能够为管理超过20 kW的高密度提供可行的解决方案。这些系统可以为数据中心冷却的混合方法奠定基础，在这种方法中，液体和空气冷却系统共同工作。
下一阶段的发展是转向直接液体冷却，这种冷却方式将高质量的冷却液输送到机架，精确控制温度、压力和流量，以最大化效率并满足所需的冷却需求。
直接液体冷却的两种最常见方式是直接芯片冷却板和浸没式冷却。
在浸没式冷却中，服务器和机架中的其他组件被浸入具有导热性的介电液体或流体中。这种方法最大限度地利用了液体的热传导性能，是液体冷却中最节能的方式。
分析冷冻水系统对环境的影响
可持续性已成为企业和政府组织最重要的战略之一，并将在未来发挥重要作用。热管理系统——即从数据中心排出热量的系统——在改善数据中心碳足迹方面可以发挥重要作用，因为在许多设施中，大约25-35%的数据中心能源消耗与空调相关。
什么是直接排放
直接排放是指例如由于制冷剂泄漏而直接释放到大气中的排放，这类排放会产生显著的温室效应，从而导致全球平均气温升高。
为什么冷冻水系统在减少直接排放方面效果显著？
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每千瓦（kW）冷却功率所需的制冷剂总量有限。在某些情况下，对于位于寒冷气候地区的数据中心，甚至可能不需要使用制冷剂，因为热量可以通过干冷器或冷却塔散发出去。
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制冷剂储存在数据中心外部的冷水机组中. 制冷剂回路通常在工厂进行泄漏测试，并在安装后现场再次测试，最大限度减少制冷剂泄漏的风险。
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采用多种制冷剂 包括低全球变暖潜值（GWP）的氢氟烯烃（HFO）及其混合制冷剂，以减少对大气的影响。
什么是间接排放
间接排放考虑了系统在运行过程中所使用电力的生产过程。 系统运行越高效，所需能耗越少，间接排放的影响也就越低。
为什么冷冻水系统在减少间接排放方面效果显著？
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变频驱动压缩机: 尤其在部分负载时能够实现更高的效率，减少电力消耗。
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自然冷却技术:无需启动压缩机即可对系统进行冷却。
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蒸发冷却技术: 通过湿帘降低环境空气温度，提高冷水机组的自由冷却能力并优化压缩机的运行效率。
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内置单元控制器: 只在必要时使用水，防止水资源浪费。
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冷冻水系统管理控制技术: 协调所有单元及其主要组件的操作，使各单元与主要组件的工作模式相互集成和协调。
指标：如何有效计算冷冻水系统解决方案的影响？
通过有效使用低GWP（全球变暖潜力）制冷剂、将泄漏风险降到最低、以及实现低pPUE和WUE，冷冻水系统为有架空地板和无架空地板的数据中心提供了低影响的温控管理。
低TEWI（总等效暖化影响）和低WUE（水使用效率）的结合，使冷冻水系统成为数据中心在能源和水效率方面最具可持续性的温控管理选择之一。
pPUE
pPUE - （部分电源使用效率）是指IT负载和冷却系统所消耗的能量总和与IT负载消耗的能量之比。数值越低，冷却系统的效率越高。
pPUE为1代表数据中心中的每一瓦特能量都被IT设备使用，冷却系统不消耗任何能量。
如今，维谛的冷冻水系统有潜力支持低于1.1的pPUE值。
WUE
WUE – (水效能使用率）是年度现场用水量（升）与IT设备能耗（千瓦时，kWh）之比。
该指标对于位于水资源紧张地区的运营商尤为重要。
Vertiv的冷冻水解决方案通过内置控制器实现水资源的高效使用，确保仅在需要时根据冗余性、效率或冷却需求来使用水。控制器的主要任务是防止水资源浪费，从而降低数据中心的WUE。
TEWI
TEWI（总等效暖化影响）是在《蒙特利尔议定书》下定义的代数和，表示一种制冷技术在其运行周期内对碳排放的直接和间接影响。
它是评估某一制冷系统在支持实现碳中和目标方面表现的重要指标，因为它同时涵盖了制冷剂的作用和系统消耗的能量。
Legend:
GWP = Global warming potential (CO2 eq. kg)
L = Leakage rate per year (kg/year)
n = System operating time (years)
m = Refrigerant charge (kg)
αrecovery = Recycling factor
Eannual = Energy consumption per year (kWh)
β = CO2 emission per kWh
优化冷冻水系统
以下是帮助冷冻水系统实现卓越效率的优化策略：
提高送风与供水温度
从传统冷水机组转向更先进的自然冷却冷水机组
近年来，进风和水温显著上升，这使得自然冷却技术的应用得以增加。该技术可以利用外界冷空气作为主要冷却来源，减少压缩机的使用，仅在一年中最热的时期应对峰值需求。
优化整体冷冻水系统控制
使用先进的热监控和控制软件
为了最大化冷冻水系统的效率，必须将系统视为一个整体，通过协调各单元的运行来优化性能。使用冷冻水系统管理控制器，可以协调所有单元的操作，从而：
- 降低泵的能耗
- 提高回流至冷水机组的流体温度
- 优化运行中的水温。
改进的压缩机技术
使用变频驱动压缩机
在温和气候区的数据中心，冷水机组的压缩机占据了相当大比例的总能耗。因此，采用创新和高效的变频驱动压缩机技术有助于提升压缩机效率。使用变频螺杆压缩机的自然冷却冷水机组可以提高冷冻水系统的能效，从而降低电力消耗。
热能回收
捕获并再利用IT设备和冷却系统所产生的废热
热能回收可以通过再利用数据中心的热量来提升冷冻水系统的效率。系统捕获到的热量可以用于满足建筑物的供暖需求，邻近建筑物，或区域供热网络，而不是将其直接冷却。
冷却储能
增加冷水储存罐
冷水储存罐是一种有效减少能耗的方式，作为热能储存（TES）的冷水储存罐可以在电网高峰需求期间缓解发电厂的负荷。设施会在夜间启动冷水机组来制备冷水，利用夜间较低的电价，然后在白天依靠储存的冷却容量进行制冷。
