数据中心的成本构成

揭示数据中心冷却的隐性成本

该领域的权威专家指出，自然环境政策和法规提高了互联网技术数据中心中传统冷却方法的成本。那么数据中心运营人员如何降低运营成本，获得翠绿色认证呢？

数据中心单位必须促进文化教育，掌握不同的冷却计划及其对运营费用(OPEX)、高效电力和能源以及自然环境的危害。许多数据中心运营商对DX气体制冷机组或冷冻水制冷机组非常了解，但他们必须对能够帮助数据中心实现长期可持续发展总体目标的新方法有更深入的了解。

随着混合冷却等新技术的出现，冷却技术加速了其发展趋势，这些新技术可能会显著降低数据中心的能耗和环境危害。由于冷却系统占数据中心应用电能的40%，是数据中心运营人员较大的开支之一，因此需要掌握各种冷却技术的隐性成本和方法。

立即膨胀(DX)冷却

在过去的15到20年中，立即膨胀(DX)冷却技术已经成为销售市场中的核心冷却解决方案。直到最近，它被认为是一个客观事实，即它便宜，易于安装。立即膨胀(DX)冷却设备具有许多优点，例如优异的冷却水平和低占地面积。由于该系统软件基于间接冷却技术，因此不存在从外部向数据中心发送空气体污染物的风险。

众所周知，从制冷剂成本的角度来看，立即膨胀(DX)冷却系统从能耗水平的角度来看并不是那么令人满意，而且立即膨胀(DX)冷却系统也具有很大的可变性，这意味着这种冷却设备不再是低成本的选择。

水冷

近年来，随着数据中心容量的稳步增长，冷冻水系统的软件才刚刚开始脱颖而出。众所周知，混合冷却方案的优势在于每家企业的制冷剂充注量较低，虽然这种混合方案应用于实际运行中的处理工艺与冷却器类似。比如一些大型混合制冷方案，每个制冷控制回路使用7.6Kg制冷剂(双回路供电)。

具有等效回路的传统工业水冷却器系统软件可以以1:1的比例使用大约40%的制冷剂。在大中型制冷机组中，同样需要注意的是，如果冷却器出现常见故障，会有较大的风险，会有很多制冷剂流出。采用混合冷却系统，选择多种设备进行制冷，多种制冷剂损坏的风险将明显降低。

混合冷却

混合冷却结合了立即膨胀(DX)冷却系统的可信度和分区规划的优势，当然还有冷却系统的环保节能优势。在温暖的月份，当外部工作温度高于20°C时，混合冷却系统可以作为水冷式散热和立即膨胀(DX)冷却系统运行，其中制冷单元根据PHX冷却器将热量排放到冷却水控制回路中。水下混凝土在风机冷却器中冷却，热值排入空气体。

在较冷的月份，当外部工作温度低于20℃时，一些系统软件主控室会自动切换到一些自然冷却模式。这样，冷却水根据两个比例压力调节阀被正确引导，自然冷却和水冷却以及立即膨胀(DX)冷却系统一起工作。冷却器的冷却风扇用于将水冷却到所需水平，以达到所需的冷却能力。

在冬季，根据温度或耗热量的要求，可以在“自然冷却模式”下应用冷却水。在这种模式下，冷却水只是按照当然冷却的风机盘管进行冷却，没有机械设备(一般小于预设值3℃)。

由于该技术还应用了间接冷却技术，因此不存在从外部将空气体污染物引入数据中心的风险。

混合冷却

混合冷却模式是自然冷却和直接膨胀(DX)冷却的中间组合。这意味着外部环境质量足够冷，可以提前冷却呈现给混合冷却设备的水，但其温度并不能完全降低到要求的主要参数(一般比内部预设值低3℃~6℃)，这是由于系统软件的高效率。)这个“最佳平衡点”必须由机械设备和制冷设备来填充，以考虑数据中心负载的冷却需求。混合冷却一般占系统软件潜在运行模式的50%~68%。

数据中心运营商可以根据送风温度的提高，拓展其混合冷却机器和设备的自然冷却和混合冷却模式的发展潜力。如果送风温度从24℃提高到27℃，每年可以节省40%的额外费用。

与传统的立即扩展(DX)冷却系统相比，这种混合冷却系统大大降低了功能损失，使数据中心实现了极大的成本节约。数据中心运营商刚刚开始仔细检查回报率，这也是混合冷却可以产生明显经济效益的领域。利润在于散热系统的大小和位置，但回报速度很可能很快，中小型数据中心(500kW左右)大概需要3~4年。众所周知，大型混合冷却系统表现出更快的内部收益率。

制冷剂的间接成本

混合冷却系统的原始资本支出(CAPEX)高于传统的机房空CRAC模块。但是，在估算总成本和运营费用时，还必须考虑其他因素。作为欧盟国家电力能源发展战略的一部分，氧化铋空气体污染物(F气体)必须在未来十年内减少60%。

新政策法规于2015年生效，这意味着制冷剂的可用性和成本将受到今年修订的总体目标的严重伤害，估计制冷剂的成本将进一步上升。因为制冷剂非常昂贵，很可能对冷却技术的整体成本造成严重危害。

比如17年9月，R407c和R410a制冷剂的采购均价分别为14.78欧元和29.78欧元，1kg。到2018年7月底，R407c和R410a的平均采购价格分别提高到每公斤50.66欧元和58.59欧元，此后不久又进一步提高。如果看50米(等效回路长度)80kW的总排热能力，制冷剂的成本等于每个冷却系统的成本，从1800欧元增加到近3600欧元，短短一年增加了98%。

众所周知，对数据中心造成潜在压力的不仅仅是制冷剂的间接成本。在未来，数据中心 *** 作员和员工的验证可能会得到改进，并且必须保留记录。该记录必须保存至少五年，并且必须包括使用的氟化气体的类型和总数，以及在清除时是如何购买的。因此，现在考虑应用可持续解决方案并尽量减少制冷剂的应用至关重要。

混合冷却液所需的制冷剂总数明显减少，在这类制冷剂价格飞涨的情况下，这是一个明显的优势。

制冷剂泄漏:法律法规规定

值得注意的是，数据中心运营商将承诺在未来避免制冷剂从其机器和设备中泄漏，安装、维护或处理机器和设备的承包商应承担这一义务。

但是，对于含F气体的机械设备，如果超过一定的阈值，则必须在特殊的时间间隔检查冷却机械设备的泄漏。简单来说，就是说对它的维护不再是一种反思性的回应，而是一种法律上的规制。这种检查必须成为保护性维护措施的一部分。

选择全球变暖潜能值较低的制冷剂

每个人都对全球变暖潜力较低的新型制冷剂的发展潜力非常感兴趣(GWP)。目前已经通过数据中心冷却领域检验的新型“非常制冷剂”有R1234ze和R1234yf。可悲的是，全球范围内低变暖潜能的制冷剂CRACDX的解决方案发展缓慢，未来必须考虑折中方案。

全球变暖潜能值低的制冷剂的原始成本可能会更高，但也必须仔细评估其易燃性。丁烷是一种非常好的制冷剂，但是它的特性非常危险。新的制冷剂也会遇到类似的问题，会受到越来越严格的检查。与多台中小型设备混合冷却系统相比，200Kg制冷剂的大中型冷却器泄漏风险更大，每台中小型制冷设备使用18Kg制冷剂。随着制冷剂相关政策法规的再次完善，数据中心运营商可能会越来越意识到这个问题的严重后果。

可持续发展概念的未来

如今，混合冷却技术被用于NGD和其他高端数据中心。数据中心技术人员发现，它可以降低成本，实现低碳环保，并确保高质量的可扩展性。随着制冷剂成本的不断增加，传统工业制冷的运行成本会越来越高。在未来，混合冷却技术可以帮助降低与制冷剂相关的风险，此外，还可以使用可持续的自然冷却方法。