數據中心全氟冷卻技術的應用效果分析

何智光，陳殿軍，李震

（1.清華大學 航天航空學院，北京，100084；2.國網黑龍江省電力有限公司信息通信公司，哈爾濱，150090；3.河北清華發展研究院，廊坊，065000）

數據中心是信息技術產業重要的基礎設施建筑，近年來，隨著5G、工業互聯網、物聯網等新技術的飛速發展，數據中心的規模和數量不斷增大，其能耗量也與日俱增。據統計，2018年我國數據中心年用電量已經超過上海市全社會用電量，占到全國總量的2.35 %。［1］并且數據中心還將持續保持高速發展，預計到2025年數據中心年耗電量將占全社會用電量的4.1 %。［2］在數據中心的能耗構成中，IT設備能耗占比最高，其次是冷卻系統，可以占到數據中心總用電量的30 %以上，圖1給出了典型數據中心的能耗構成。因此，對冷卻系統進行節能研究對提高數據中心整體運行能效具有重要意義。

圖1 典型數據中心能耗構成

目前大多數的數據中心均采用大型水冷系統為IT設備提供冷量，一般包括室內精密空調送風循環、冷凍水循環和冷卻水循環三個環節。通常采用冷水機組與板換并聯，通過切換實現冬季的自然冷源利用。這種冷卻形式存在以下幾個弊端：由于數據中心裝機率不高導致冷卻系統長期運行在低負載率情況，運行效率低下；管網系統各復雜，輸配能耗較高；自然冷源利用不充分。針對當前冷卻系統存在的一般問題，清華大學研發了一種全氟冷卻技術，［3］它是一種模塊化冷卻技術，可有效解決數據中心裝機率不高而導致的運行效率低下問題?！?br>