独孤九剑第五剑

破索式：破解诸般长索、短鞭、三节棍、鍊子枪、铁链、渔网、飞锤、流星种种软兵刃。

前章（第四篇）文章讲述了Google数据中心采用通过增加设备的换热面积，增加冷冻水系统温差、降低设备局部阻力以及降低冷源系统输送距离的方式，来降低冷冻水系统水泵的功率。本章（第五篇）主要讲述Google数据中心如何降低冷水机组的功率。

对于数据中心常规冷冻水空调系统而言，下图为北京地区PUE=1.3典型数据中心空调系统各个设备的能耗占比图：

常规供回水温度（15~21℃）冷源系统示意图

数据中心各个部分能耗占比分析图

从图中计算数据可以看出：由于在北京地区，冬季时间比较长，其冷水机组运行时间相对其他地区比较短，冷水机组能耗占整个空调系统约1/3。

对于1套典型的数据中心制冷单元设备配置如下：

在不同冷却水温度下，冷冻水进出水温15/21℃时，变频离心冷水机组COP值如下图所示：

冷水机组在部分负荷（50%~80%）情况下，冷水机组cop值有明显的升高，如下表所示：

备注：水泵变频会影响冷水机组的效率，本章节不讨论水泵流量变化情况下的工况

在水泵不变频的情况下，计算冷却水温度24℃时，不同负载率下，制冷单元COP值如下表所示：

实际运行过程中，也发现冷水机组在70%~80%负载率时，整个制冷单元效率值最高。如果冷水机组负载率低于60%，制冷单元效率会有明显降低。

笔者参与欧美数据中心建设的项目中，发现数据中心冷水机组台数都很多，一般采用5+1的配置。通过增加冷水机组台数，来调节冷水机组负载率，提高制冷单元制冷效率。

下图为google三大数据中心制冷机房的图片：

乔治亚数据中心制冷机房

新加坡数据中心制冷机房

西雅图数据中心制冷机房

为了降低冷水机组功率，总体而言需要做到如下几条：

• 采用变频离心冷水机组。

• 冷水机组台数尽量多，可以通过台数调节，来保证冷水机组的负载率70~80%的高效运行。

• 尽量保证冷水机组低冷却水温运行。

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