目錄
前 言
第1章 概論 1
1.1 數(shù)據(jù)中心的前生今世 1
1.1.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程 1
1.1.2 數(shù)據(jù)中心功能演進(jìn) 4
1.2 國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心能耗現(xiàn)狀及問題 6
1.2.1 不同維度能耗現(xiàn)狀解析 6
1.2.2 存在的問題 9
1.3 國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)的發(fā)展 15
1.3.1 末端形式的節(jié)能技術(shù) 16
1.3.2 主機(jī)側(cè)節(jié)能技術(shù) 19
1.3.3 自然冷卻節(jié)能技術(shù) 24
1.3.4 被動式節(jié)能技術(shù) 26
1.3.5 數(shù)據(jù)中心節(jié)能技術(shù)的發(fā)展趨勢 28
思考題與習(xí)題 28
參考文獻(xiàn) 29
第2章 數(shù)據(jù)中心傳熱過程與負(fù)荷
計(jì)算 31
2.1 數(shù)據(jù)中心的典型布局與傳熱分析 31
2.1.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)與分類 31
2.1.2 數(shù)據(jù)中心選址分析 32
2.1.3 數(shù)據(jù)中心機(jī)房功能分區(qū)及其
面積選取 34
2.1.4 數(shù)據(jù)中心機(jī)房典型送回風(fēng)方式
布局 35
2.1.5 數(shù)據(jù)中心各類設(shè)備的布置原則 36
2.1.6 數(shù)據(jù)中心機(jī)房建筑設(shè)計(jì)與布局 40
2.1.7 數(shù)據(jù)中心傳熱分析 43
2.2 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷計(jì)算 44
2.2.1 傳統(tǒng)通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入熱量
的計(jì)算 44
2.2.2 傳統(tǒng)計(jì)算方法存在的問題 45
2.2.3 影響數(shù)據(jù)中心圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性
的因素 45
2.2.4 負(fù)荷模擬計(jì)算方法的選擇 47
2.2.5 DeST模型簡介及其與其他模型
的比較 48
2.2.6 基于DeST軟件的數(shù)據(jù)中心的全年
負(fù)荷及能耗模擬 49
2.3 IT及轉(zhuǎn)換設(shè)備熱負(fù)荷估算/數(shù)據(jù)中心發(fā)熱
設(shè)備的傳熱分析 52
2.3.1 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設(shè)備的構(gòu)成 53
2.3.2 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設(shè)備發(fā)熱分析 53
2.3.3 數(shù)據(jù)中心發(fā)熱設(shè)備的發(fā)熱計(jì)算 64
2.4 新風(fēng)及人體負(fù)荷計(jì)算 66
2.4.1 人體散熱量計(jì)算 66
2.4.2 新風(fēng)冷負(fù)荷計(jì)算 66
2.4.3 人體散濕量計(jì)算 69
2.4.4 新風(fēng)濕負(fù)荷計(jì)算 70
思考題與習(xí)題 70
參考文獻(xiàn) 70
第3章 數(shù)據(jù)中心機(jī)房側(cè)冷源設(shè)備及
系統(tǒng)設(shè)計(jì) 72
3.1 數(shù)據(jù)中心冷源系統(tǒng)介紹 72
3.1.1 機(jī)械制冷系統(tǒng) 72
3.1.2 自然冷源系統(tǒng) 74
3.1.3 分布式能源系統(tǒng) 74
3.2 制冷設(shè)備原理及性能 79
3.2.1 壓縮式制冷設(shè)備 79
3.2.2 換熱設(shè)備及輔助設(shè)備的原理
與性能 85
3.2.3 溴化鋰機(jī)組的原理與性能 87
3.3 制冷設(shè)備機(jī)組原理及性能 100
3.3.1 風(fēng)冷型精密冷卻設(shè)備 100
3.3.2 水冷型直膨式冷卻機(jī)組 106
3.3.3 乙二醇自然冷型冷卻機(jī)組 108
3.3.4 冷凍水型冷卻機(jī)組 110
3.3.5 雙冷源主機(jī)設(shè)備 113
3.3.6 氟泵自然冷型冷卻機(jī)組 117
3.3.7 水側(cè)余熱回收系統(tǒng) 121
3.3.8 蒸發(fā)冷卻空調(diào)機(jī)組 123
3.4 冷卻主機(jī)的性能評價 134
3.5 數(shù)據(jù)中心制冷節(jié)能技術(shù)模式及制冷方案
選擇邏輯 134
3.5.1 數(shù)據(jù)中心制冷節(jié)能技術(shù)模式 134
3.5.2 數(shù)據(jù)中心制冷方案選擇邏輯 137
思考題與習(xí)題 139
參考文獻(xiàn) 139
第4章 末端設(shè)備原理及氣流組織
評價 141
4.1 空氣側(cè)末端設(shè)備原理及性能 142
4.1.1 水冷柜門空調(diào) 142
4.1.2 熱管背板空調(diào) 143
4.1.3 列間空調(diào) 148
4.1.4 機(jī)房精密空調(diào) 152
4.2 氣流組織的模擬仿真 153
4.2.1 數(shù)據(jù)中心建模 153
4.2.2 氣流控制方程 156
4.2.3 機(jī)架與服務(wù)器模型 160
4.3 數(shù)據(jù)中心氣流組織常用性能指標(biāo)
及評價 163
4.3.1 機(jī)柜冷卻指數(shù) 163
4.3.2 回風(fēng)溫度指數(shù) 164
4.3.3 供熱指數(shù)與回?zé)嶂笖?shù) 165
4.3.4 摻混指數(shù) 165
思考題與習(xí)題 166
參考文獻(xiàn) 166
第5章 數(shù)據(jù)中心的可視化監(jiān)控節(jié)能
系統(tǒng) 168
5.1 控制原理簡介 168
5.1.1 基本概念 168
5.1.2 基本控制方式 169
5.1.3 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型 169
5.1.4 系統(tǒng)方塊圖 170
5.1.5 控制性能指標(biāo) 170
5.1.6 系統(tǒng)的分析方法 171
5.1.7 案例———定風(fēng)量系統(tǒng)的基本
控制 172
5.2 節(jié)能控制理論與分析方法 173
5.2.1 常用控制方法 173
5.2.2 基本節(jié)能策略 177
思考題與習(xí)題 179
參考文獻(xiàn) 179
第6章 數(shù)據(jù)中心節(jié)能規(guī)劃設(shè)計(jì)與
標(biāo)準(zhǔn) 181
6.1 數(shù)據(jù)中心的能效指標(biāo) 181
6.1.1 電能利用效率(PUE) 182
6.1.2 其他能效指標(biāo) 184
6.1.3 日本的DPPE能效指標(biāo)體系 186
6.2 數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 188
思考題與習(xí)題 193
參考文獻(xiàn) 193
第7章 國內(nèi)外典型數(shù)據(jù)中心的節(jié)能設(shè)計(jì)
思路及案例 194
7.1 設(shè)計(jì)中常見的問題及對策 194
7.2 我國數(shù)據(jù)中心節(jié)能設(shè)計(jì)案例分析 200
7.2.1 資興市東江湖大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)園一期
新建機(jī)樓 200
7.2.2 中國移動通信集團(tuán)湖南有限公司
核心機(jī)樓 206
7.2.3 中國聯(lián)通呼和浩特云數(shù)據(jù)中心 208
7.2.4 阿里云千島湖數(shù)據(jù)中心 212
7.2.5 中國聯(lián)通綏化分公司數(shù)據(jù)中心 213
7.2.6 寧夏中衛(wèi)奇虎360云計(jì)算數(shù)據(jù)
中心 216
思考題與習(xí)題 217
參考文獻(xiàn) 217
第8章 高熱密度數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì) 219
8.1 高熱密度數(shù)據(jù)中心概況 219
8.2 高熱密度數(shù)據(jù)中心散熱解決方案 220
8.2.1 機(jī)房級冷卻方案 221
8.2.2 機(jī)柜級冷卻方案 223
8.2.3 服務(wù)器級液冷方案 226
8.3 小結(jié) 230
思考題與習(xí)題 230
參考文獻(xiàn) 230