在人工智能、邊緣計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)(IoT)發(fā)展的推動(dòng)下，模塊化數(shù)據(jù)中心已成為許多企業(yè)成功運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵組成部分。對(duì)計(jì)算的日益依賴使傳統(tǒng)模塊化數(shù)據(jù)中心的局限性更加明顯。這些缺點(diǎn)包括靈活性不足、規(guī)模過(guò)大導(dǎo)致效率低下以及與本地交易工作相關(guān)的高成本。

對(duì)更關(guān)鍵的電力、靈活的冷卻選項(xiàng)和即時(shí)IT容量的需求也在不斷變化。如今，擁有60-100kW和10-12個(gè)機(jī)架的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心可能已不再足夠，這凸顯了能夠滿足當(dāng)今企業(yè)動(dòng)態(tài)需求的模塊化數(shù)據(jù)中心的重要性和相關(guān)性。在這些挑戰(zhàn)中，企業(yè)可能會(huì)考慮預(yù)制模塊化解決方案(PFM)和冷凍水系統(tǒng)作為更合適的選擇。

采用冷凍水系統(tǒng)適應(yīng)高密度計(jì)算

熱管理是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成功的重要支柱。有效的熱管理不僅可以確保設(shè)備可靠性，還可以解決成本控制、運(yùn)營(yíng)節(jié)約和環(huán)境可持續(xù)性等問(wèn)題。

過(guò)去，數(shù)據(jù)中心的熱管理主要由直接膨脹(DX)冷卻裝置（也稱為計(jì)算機(jī)房空調(diào)或CRAC裝置）主導(dǎo)。這些裝置通過(guò)蒸汽壓縮循環(huán)從空氣中去除熱量。然而，市場(chǎng)現(xiàn)在正在尋找能夠提高運(yùn)行效率和能源效率的替代解決方案，例如冷凍水系統(tǒng)。

了解冷凍水系統(tǒng)

冷凍水系統(tǒng)用水代替空氣進(jìn)行冷卻。這些解決方案也是基于蒸汽壓縮的，但通常包括自由冷卻功能，并通過(guò)空白區(qū)域之外更廣泛的集中組件實(shí)現(xiàn)更高的整體效率。

在冷凍水系統(tǒng)中，制冷劑儲(chǔ)存在帶有預(yù)測(cè)試回路的冷凍機(jī)組中，以防止泄漏。監(jiān)控系統(tǒng)可以在運(yùn)行過(guò)程中檢測(cè)泄漏，有助于防止制冷劑損失。冷凍水系統(tǒng)可以使用對(duì)大氣影響較小的其他制冷劑，包括氫氟烯烴(HFO)和HFO混合制冷劑。

冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

冷凍水系統(tǒng)具有多項(xiàng)綜合優(yōu)勢(shì)，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，該解決方案將成為數(shù)據(jù)中心的主要全球冷卻技術(shù)。這些優(yōu)勢(shì)包括其固有的大規(guī)模效率、利用較低環(huán)境空氣溫度進(jìn)行免費(fèi)冷卻的能力，以及通過(guò)環(huán)保制冷劑減少對(duì)環(huán)境的影響。這些特點(diǎn)增強(qiáng)了運(yùn)營(yíng)能力并符合全球可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，使冷凍水系統(tǒng)成為面向未來(lái)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的戰(zhàn)略選擇。

減少碳排放

冷凍水系統(tǒng)可以使用低全球變暖潛能值(GWP)制冷劑類型（例如HFO）來(lái)減少直接排放。為了說(shuō)明這些制冷劑的環(huán)境效益，我們來(lái)看看它們對(duì)兩種常見(jiàn)冷水機(jī)組的影響：

小型和中型數(shù)據(jù)中心冷水機(jī)組傳統(tǒng)上采用R410A（GWP1924），現(xiàn)在提供R454B（GWP466）、R32（GWP677）或R290等天然制冷劑等替代品。

中型和大型數(shù)據(jù)中心過(guò)去使用帶有螺桿式，或離心式壓縮機(jī)的冷卻器來(lái)冷卻其設(shè)備，使用GWP為1300的R134a冷卻劑?，F(xiàn)在，他們正在改用GWP為573的R513A或GWP小于1的R1234ze等冷卻劑，以減少對(duì)環(huán)境的影響。

因此，冷凍水系統(tǒng)提供了一種比傳統(tǒng)冷卻方法更有效的替代方案，并且無(wú)需對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心布局進(jìn)行大量投資或改變，即可降低直接排放。

冷凍水系統(tǒng)還可以通過(guò)提高能源效率來(lái)減少間接排放，有可能支持低于1.1的部分電源使用效率(pPUE)。隨著人們對(duì)全球變暖和環(huán)境可持續(xù)性的擔(dān)憂日益增加，一些地區(qū)現(xiàn)在強(qiáng)制采用此類熱解決方案。

增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的安全性和靈活性

除了可持續(xù)性之外，該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也值得關(guān)注，尤其是考慮到人們對(duì)現(xiàn)代制冷劑的可燃性擔(dān)憂。冷凍水系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于將冷卻裝置置于數(shù)據(jù)中心之外，從而減輕了與設(shè)施可燃制冷劑相關(guān)的任何類型的風(fēng)險(xiǎn)。

此外，冷凍水系統(tǒng)在室外冷卻裝置放置方面具有固有的靈活性。冷凍水系統(tǒng)沒(méi)有固定配置要求和物理限制，可適用于各種運(yùn)營(yíng)需求。

提高連續(xù)性

更重要的是，冷凍水系統(tǒng)提供了強(qiáng)大的連續(xù)性措施，利用輔助冷水儲(chǔ)水箱在斷電期間增強(qiáng)熱儲(chǔ)備，確保不間斷冷卻以保持最佳運(yùn)行條件。憑借這些多方面的優(yōu)勢(shì)，冷凍水系統(tǒng)成為一種可靠而有效的解決方案，可滿足當(dāng)代數(shù)據(jù)中心環(huán)境不斷變化的需求。

冷凍水系統(tǒng)還可用于非架空地板設(shè)計(jì)，為現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心添加液體冷卻提供了靈活性。這是高密度計(jì)算需求的一項(xiàng)新興需求，隨著時(shí)間的推移，這一需求越來(lái)越受到關(guān)注。

高密度支持的首選方案

由于其可靠性、可擴(kuò)展性和增強(qiáng)的熱容量，冷凍水被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，包括電信、政府、能源/公用事業(yè)、安全、制造和科學(xué)。冷凍水正成為大規(guī)模和高性能計(jì)算應(yīng)用的首選冷卻方法。

總結(jié)

數(shù)據(jù)中心冷卻是基礎(chǔ)，但我們必須考慮可持續(xù)性要求和不斷變化的客戶期望。隨著日常計(jì)算的增加，數(shù)據(jù)中心環(huán)境顯然不會(huì)保持統(tǒng)一。

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