【摘 要】
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我国数据中心建设规模不断扩大,能源消耗也随之迅速增长,仅在2019年数据中心耗电量超过1748亿Kwh,相当于同年1.8个三峡发电站的发电量。早期建成的数据中心机房,普遍缺乏节能规划意识,存在能源利用效率低下、智能化程度低的问题。既有数据中心的节能优化调控对于实现我国“双碳”目标重要意义。本文以华南地区某数据中心为研究对象,分析机房用能特性以及末端设备运行状态,设计了数据中心机房精细化节能调控系统
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我国数据中心建设规模不断扩大,能源消耗也随之迅速增长,仅在2019年数据中心耗电量超过1748亿Kwh,相当于同年1.8个三峡发电站的发电量。早期建成的数据中心机房,普遍缺乏节能规划意识,存在能源利用效率低下、智能化程度低的问题。既有数据中心的节能优化调控对于实现我国“双碳”目标重要意义。本文以华南地区某数据中心为研究对象,分析机房用能特性以及末端设备运行状态,设计了数据中心机房精细化节能调控系统,在气流组织的工程优化调节技术基础上,研究空调末端风柜变频运行的节能优化工况,进而提出风柜运行的节能优化调控策略,实现数据中心机房精细化节能调控。本文主要研究工作包括:（1）设计现场调研方案,从数据中心当前用电效率、机房负荷特性、空调末端风柜运行现状三个方面分析数据中心当前存在的问题,总结出机房环境和空调末端的节能改造需求。（2）针对数据中心机房智能化程度低,主要依靠人工经验进行工况调节的问题,设计了数据中心机房精细化节能调控系统方案,完成硬件和控制软件的设计,为实现机房的精细化调节和空调末端风柜变频节能运行奠定了基础。（3）针对数据中心机房“冷热不均”、“气流旁通”等造成能源浪费的现象,通过典型机房温度场分布的深入分析,运用供风口调节、冷通道封闭两道工程技术来优化典型机房气流组织,与优化前相比,机房供热指数（SHI）从0.46降低到0.18,典型机房回风温度指数（RTI）从74%变化到96%,表明机房内的气流组织状况得到明显改善。（4）在空调末端风柜实现变频的基础上,确定典型机房共有32种运行工况,以节能为目标,筛选出16种节能运行工况,再以机房环境温度处于允许范围为条件,确定出13种节能优化工况。于是,确定节能优化工况1为本文典型机房风柜运行的节能运行策略,相比原运行方式,节能率达到28.8%。其余节能优化工况可为机房在特殊需求下的风柜切换运行提供参考。
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