数据中心的自然冷却：何时可利用室外空气或水

自然冷却是利用有利的室外条件来减少机械制冷功耗的一类方法的统称。 在数据中心中，这可能包括室外空气冷却、气侧节能器、水侧节能器或绝热系统。其实际效益取决于气候、设备环境要求、空气质量、控制系统，以及室外条件能够支撑负荷的时间段。.

什么是自然冷却

当室外空气足够凉爽且干燥时，空气侧节能器可将室外空气引入数据中心。水侧节能器则可利用凉爽的环境条件生产冷水，而无需启动压缩机。两者的共同目标是在确保IT环境保持在所需温度范围内的同时，降低压缩机的能耗。.

“自然冷却”一词并不意味着零能耗。风机、水泵、控制系统、过滤和加湿设备仍会消耗能源。其效益体现在整个运行年度内机械制冷能耗的降低程度上。.

考虑气候和使用时间

免费冷却的价值取决于当地的温度、湿度以及每年室外条件适合进行免费冷却的小时数。气候较凉爽的地区通常能提供更多的节能运行时间，而气候炎热或潮湿的地区可能难以从中获得直接效益。.

可行性研究应采用当地气象数据以及设备制造商规定的可接受进气条件，而非基于设施选址位置的通用假设。.

检查空气质量和现场状况

空气侧冷却系统需要进行过滤，并防止灰尘、烟雾、昆虫、湿气和极端天气的影响。场地位置、建筑压力以及可用的进风和排风路径都会影响设计。.

水侧省煤器需要连接冷却塔、干式冷却器或其他水冷式热排放系统。评估中应包括水质、补水、防冻措施以及冷凝器的维护。.

设计控制与冗余

控制系统必须在自然冷却和机械冷却之间切换，同时确保室温不超过其限值。此外，该系统还应能够应对传感器故障、高湿度、空气质量差以及室外环境条件恶化等情况。.

自然冷却设备并不能消除对冗余配置的需求。如果室外空气、水或机械系统发生故障，数据中心仍应能够维持所需的环境条件。.

验证预期效益

在采用自然冷却之前，应根据实际负荷曲线和气象数据对能耗进行建模。安装完成后，应测量压缩机运行小时数、风机和水泵能耗、供风条件以及室内温度，以确认预期效益。.