目錄
前 言
第1章 概論 1
1.1 數(shù)據(jù)中心的前生今世 1
1.1.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程 1
1.1.2 數(shù)據(jù)中心功能演進 4
1.2 國內外數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀及問題 6
1.2.1 不同維度能耗現(xiàn)狀解析 6
1.2.2 存在的問題 9
1.3 國內外數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術的發(fā)展 15
1.3.1 末端形式的節(jié)能技術 16
1.3.2 主機側節(jié)能技術 19
1.3.3 自然冷卻節(jié)能技術 24
1.3.4 被動式節(jié)能技術 26
1.3.5 數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術的發(fā)展趨勢 28
思考題與習題 28
參考文獻 29
第2章 數(shù)據(jù)中心傳熱過程與負荷
計算 31
2.1 數(shù)據(jù)中心的典型布局與傳熱分析 31
2.1.1 數(shù)據(jù)中心建設與分類 31
2.1.2 數(shù)據(jù)中心選址分析 32
2.1.3 數(shù)據(jù)中心機房功能分區(qū)及其
面積選取 34
2.1.4 數(shù)據(jù)中心機房典型送回風方式
布局 35
2.1.5 數(shù)據(jù)中心各類設備的布置原則 36
2.1.6 數(shù)據(jù)中心機房建筑設計與布局 40
2.1.7 數(shù)據(jù)中心傳熱分析 43
2.2 建筑圍護結構的冷負荷計算 44
2.2.1 傳統(tǒng)通過圍護結構傳入熱量
的計算 44
2.2.2 傳統(tǒng)計算方法存在的問題 45
2.2.3 影響數(shù)據(jù)中心圍護結構保溫性
的因素 45
2.2.4 負荷模擬計算方法的選擇 47
2.2.5 DeST模型簡介及其與其他模型
的比較 48
2.2.6 基于DeST軟件的數(shù)據(jù)中心的全年
負荷及能耗模擬 49
2.3 IT及轉換設備熱負荷估算/數(shù)據(jù)中心發(fā)熱
設備的傳熱分析 52
2.3.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設備的構成 53
2.3.2 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設備發(fā)熱分析 53
2.3.3 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設備的發(fā)熱計算 64
2.4 新風及人體負荷計算 66
2.4.1 人體散熱量計算 66
2.4.2 新風冷負荷計算 66
2.4.3 人體散濕量計算 69
2.4.4 新風濕負荷計算 70
思考題與習題 70
參考文獻 70
第3章 數(shù)據(jù)中心機房側冷源設備及
系統(tǒng)設計 72
3.1 數(shù)據(jù)中心冷源系統(tǒng)介紹 72
3.1.1 機械制冷系統(tǒng) 72
3.1.2 自然冷源系統(tǒng) 74
3.1.3 分布式能源系統(tǒng) 74
3.2 制冷設備原理及性能 79
3.2.1 壓縮式制冷設備 79
3.2.2 換熱設備及輔助設備的原理
與性能 85
3.2.3 溴化鋰機組的原理與性能 87
3.3 制冷設備機組原理及性能 100
3.3.1 風冷型精密冷卻設備 100
3.3.2 水冷型直膨式冷卻機組 106
3.3.3 乙二醇自然冷型冷卻機組 108
3.3.4 冷凍水型冷卻機組 110
3.3.5 雙冷源主機設備 113
3.3.6 氟泵自然冷型冷卻機組 117
3.3.7 水側余熱回收系統(tǒng) 121
3.3.8 蒸發(fā)冷卻空調機組 123
3.4 冷卻主機的性能評價 134
3.5 數(shù)據(jù)中心制冷節(jié)能技術模式及制冷方案
選擇邏輯 134
3.5.1 數(shù)據(jù)中心制冷節(jié)能技術模式 134
3.5.2 數(shù)據(jù)中心制冷方案選擇邏輯 137
思考題與習題 139
參考文獻 139
第4章 末端設備原理及氣流組織
評價 141
4.1 空氣側末端設備原理及性能 142
4.1.1 水冷柜門空調 142
4.1.2 熱管背板空調 143
4.1.3 列間空調 148
4.1.4 機房精密空調 152
4.2 氣流組織的模擬仿真 153
4.2.1 數(shù)據(jù)中心建模 153
4.2.2 氣流控制方程 156
4.2.3 機架與服務器模型 160
4.3 數(shù)據(jù)中心氣流組織常用性能指標
及評價 163
4.3.1 機柜冷卻指數(shù) 163
4.3.2 回風溫度指數(shù) 164
4.3.3 供熱指數(shù)與回熱指數(shù) 165
4.3.4 摻混指數(shù) 165
思考題與習題 166
參考文獻 166
第5章 數(shù)據(jù)中心的可視化監(jiān)控節(jié)能
系統(tǒng) 168
5.1 控制原理簡介 168
5.1.1 基本概念 168
5.1.2 基本控制方式 169
5.1.3 系統(tǒng)的數(shù)學模型 169
5.1.4 系統(tǒng)方塊圖 170
5.1.5 控制性能指標 170
5.1.6 系統(tǒng)的分析方法 171
5.1.7 案例———定風量系統(tǒng)的基本
控制 172
5.2 節(jié)能控制理論與分析方法 173
5.2.1 常用控制方法 173
5.2.2 基本節(jié)能策略 177
思考題與習題 179
參考文獻 179
第6章 數(shù)據(jù)中心節(jié)能規(guī)劃設計與
標準 181
6.1 數(shù)據(jù)中心的能效指標 181
6.1.1 電能利用效率(PUE) 182
6.1.2 其他能效指標 184
6.1.3 日本的DPPE能效指標體系 186
6.2 數(shù)據(jù)中心空調系統(tǒng)設計標準 188
思考題與習題 193
參考文獻 193
第7章 國內外典型數(shù)據(jù)中心的節(jié)能設計
思路及案例 194
7.1 設計中常見的問題及對策 194
7.2 我國數(shù)據(jù)中心節(jié)能設計案例分析 200
7.2.1 資興市東江湖大數(shù)據(jù)產業(yè)園一期
新建機樓 200
7.2.2 中國移動通信集團湖南有限公司
核心機樓 206
7.2.3 中國聯(lián)通呼和浩特云數(shù)據(jù)中心 208
7.2.4 阿里云千島湖數(shù)據(jù)中心 212
7.2.5 中國聯(lián)通綏化分公司數(shù)據(jù)中心 213
7.2.6 寧夏中衛(wèi)奇虎360云計算數(shù)據(jù)
中心 216
思考題與習題 217
參考文獻 217
第8章 高熱密度數(shù)據(jù)中心設計 219
8.1 高熱密度數(shù)據(jù)中心概況 219
8.2 高熱密度數(shù)據(jù)中心散熱解決方案 220
8.2.1 機房級冷卻方案 221
8.2.2 機柜級冷卻方案 223
8.2.3 服務器級液冷方案 226
8.3 小結 230
思考題與習題 230
參考文獻 230