Çin'de İnternet Veri Merkezi için Soğutma Teknolojileri: İlke, Enerji Verimliliği ve Uygulamalar

Özet

Çin'de IDC enerji tüketimi, çift karbon stratejik hedeflerinin uygulanmasıyla acil bir konu haline geldi. Derleme hava soğutma, serbest soğutma, sıvı soğutma, ısıl enerji depolama soğutması ve bina zarfını kapsıyor. Önce bilgisayar odası ortam gereksinimleri ve IDC'nin ana enerji tüketim kalemleri analiz ediliyor: soğutma toplam IDC enerji tüketiminin yaklaşık %35-40'ını oluşturuyor, BT ekipmanından sonra ikinci büyük tüketici. GB 50174-2017 soğuk koridor ve raf giriş sıcaklığını 18-27 °C, çiy noktasını 5,5-15 °C ve bağıl nemi en fazla %60 gerektiriyor; BT ekipmanı gereksinimleri gevşetildiğinde 15-32 °C'ye izin veriyor.

Bir MIIT raporu Çin IDC'lerinin yarısından fazlasının PUE'sinin 1,3 ile 1,5 arasında, %37'sinin 1,5'in üzerinde ve yalnızca birkaçının 1,2'nin altında olduğunu, çoğunun CLF'sinin 0,15-0,25 olduğunu buldu. Politika hedefleri: büyük yeni IDC'ler 2023 sonunda PUE 1,3'ün, soğuk bölgelerde 1,25'in altında; Guangdong yeni IDC'lerin 2025'e kadar en fazla 1,25 olmasını şart koşuyor.

Dört yeni soğutma teknolojisi geleneksel soğutmayla karşılaştırılıyor. Serbest soğutma iklime bağlı olarak PUE 1,4-1,6 ve ortalama %35-40 enerji tasarrufu ile özetleniyor; chiller veya güneş enerjisiyle birleştirilerek kararlılık artırılabilir. Isıl enerji depolama soğutması doğal soğuk kaynakları tepe kırarak kullanabilir ama diğer soğutma teknolojileriyle birleştirilmeli ve işletme stratejisi gerektirir. Sıvı soğutma, özellikle yüksek ısı yoğunluklu sunucular için diğer teknolojilere göre daha yüksek enerji verimliliği ve daha düşük PUE sunuyor ama henüz olgun değil ve mühendislik uygulaması yaygın değil.

Sonuçlar: geleneksel soğutma çok enerji tüketiyor ve soğuk ve sıcak hava karışımı nedeniyle verimsiz; eski IDC'lerin çoğu hava soğutmalı; serbest soğutma yeni teknolojiler arasında en olgun olanı ama coğrafi ve iklim koşullarına çok bağlı. Sınırlar: Çin odaklı bir derleme olup rakamlar çalışmalar arasında farklı koşullarda, doğrudan aynı temelde karşılaştırılamaz.

Öne çıkan noktalar

1. Soğutma toplam IDC enerji tüketiminin yaklaşık %35-40'ını oluşturuyor; BT ekipmanından sonra ikinci büyük tüketici.
2. GB 50174-2017 soğuk koridor ve raf giriş sıcaklığını 18-27 °C, çiy noktasını 5,5-15 °C ve bağıl nemi en fazla %60 gerektiriyor; BT ekipmanı gereksinimleri gevşetilirse 15-32 °C'ye izin veriyor.
3. Bir MIIT raporu Çin IDC'lerinin yarısından fazlasının PUE'sinin 1,3-1,5 arasında, %37'sinin 1,5'in üzerinde ve yalnızca birkaçının 1,2'nin altında olduğunu, çoğunun CLF'sinin 0,15-0,25 olduğunu buldu.
4. Politika hedefleri: büyük yeni IDC'ler 2023 sonunda PUE 1,3'ün altında, soğuk bölgelerde 1,25'in altında; Guangdong yeni IDC'ler için 2025'e kadar en fazla 1,25 şart koşuyor.
5. Serbest soğutma iklime bağlı, PUE 1,4-1,6 ve ortalama %35-40 enerji tasarrufu; chiller veya güneşle birleştirilerek kararlılık artırılabilir.
6. Isıl enerji depolama soğutması doğal soğuk kaynakları tepe kırarak kullanabilir ama diğer soğutma teknolojileriyle birleştirilmeli ve işletme stratejisi gerektirir.

Tasarımda kullanımı

• Çin'de proje tasarım hedeflerini GB 50174-2017 sıcaklık ve nem sınırları (18-27 °C, çiy noktası 5,5-15 °C, bağıl nem en fazla %60) ve eyalet PUE tavanları (örn. Guangdong 1,25) üzerinden tanımlayın.
• Serbest soğutmayı iklime göre değerlendirin (PUE 1,4-1,6, %35-40 tasarruf) ve sıvı soğutmayı yüksek ısı yoğunluklu yükler için seçenek olarak karşılaştırın.
• Isıl depolama soğutmasını tepe kırma aracı olarak başka soğutma teknolojisiyle birlikte ve bir işletme stratejisiyle ele alın.

Kimler okumalı

Çin ve benzer düzenlemeli pazarlarda veri merkezi soğutma teknolojisi seçen tasarımcılar ve politika uzmanları.

Belgenin bölümleri

1. 1. Giriş
2. 2. Metodoloji (2.1 Bilgisayar odası ortamı için gereksinim, 2.2 Performans ölçütleri: enerji verimliliği değerlendirme göstergesi, ısıl ortam değerlendirme göstergesi)
3. 3. Çin'de enerji tasarrufu için durum ve politikalar
4. 4. Geleneksel hava soğutma (4.2 Hava soğutma teknolojisinin terminalleri: oda, sıra ve raf düzeyi hava soğutma)
5. 5. Yeni soğutma teknolojileri (5.1 Serbest soğutma: doğrudan, dolaylı; 5.2 Sıvı soğutma: soğuk plaka, ısı borusu, daldırma, sprey soğutma; 5.3 Isıl enerji depolama; bina zarfı)
6. 6. Farklı soğutma teknolojilerinin karşılaştırması
7. 7. Sonuçlar

İlgili standartlar

• GB 50174-2017
• ASHRAE TC9.9 Thermal Guidelines

Belgeyi okuyun

Yayın bilgileri

Yazarlar

Xiaofei Huang; Junwei Yan; Xuan Zhou; Yixin Wu; Shichen Hu

Yayıncı

Energies (MDPI AG)

Yıl

2023

Cilt

16

Sayı

20

Sayfalar

7158

Belge dili

İngilizce

Kaynak türü

Bilimsel yayın

Erişim

Açık lisans — indirilebilir

DOI

10.3390/en16207158

Lisans

CC BY 4.0 — atıf vererek paylaşabilirsiniz

Lisans kanıtı

www.mdpi.com

Künye