齐伟
哈尔滨市燃气工程设计研究院 黑龙江省哈尔滨市 150001
摘要：近几年，随着互联网平台的建立，更多智能化建设，比如：智能化城市建设、智能化工厂等新型运转模式逐渐被社会和大众了解和认知。一定程度上对数据中心设备的运转效率和质量提出了更高的技术要求。本文首先针对天然冷源基础概论进行初步阐述，并且结合其技术特点深入了解和探索，总结出天然冷源对数据中心空气调节的重要作用和现实意义。
关键词：天然冷源；数据中心；空气调节；乙二醇冷热交换技术
随着国家经济不断发展，社会经济结构体制得到一定程度的提升，为此各个大型企业也相继构建出属于自身的经济数据管理中心，并且积极与国家数据中心进行有效连接，随着数据中心规模不断扩大，其运行电力消耗以及环境需求也得到不断提高，所以需要技术人员选择适合的室内空气调节技术，从根本上提高数据中心运行质量。
一、天然冷源基础概论
天然冷源主要指的是自然环境中，可以直接进行温度调节的制冷物质，进而有效消除物体或者环境热源，比如：地质深层地下水、天然冰物质等。因此想要针对数据中心空气进行有效调节，就需要科学、合理的使用此种节能技术。由于天然冷源运作原理主要通过室外空气温度达到一定冷度后，利用专业技术手段，将外部环境或者物质冷源引入数据中心区域内，进而降低其室内空气温度，降低机械空调的总体使用时间和频率，最终实现节能减排的发展目标。
（一）热能管技术
热能管技术工作原理是通过设备将运转物质灌注进真空环境下的管道内部，其物质在超低温环境下立刻产生蒸发现象，并且经过后续重力技术作用下形成全新物质，最终回流至设备结构底部，一般来说，热能管主要分为蒸发阶段、隔绝热量阶段、物质冷凝阶段等，其中物质经过蒸发阶段中吸收相关热量后，通过隔绝热量阶段，致使总体残热总量有所降低，最后在冷凝阶段进行初步凝结，并且在自身凝结时散发结构热量，最后将产生热量传送至低温环境中[1]。
（二）直接引入新风技术
直接引入新风技术是目前数据中心室内温度调节技术中，重要组成部分，由于其技术操作十分简单，在日常操作过程中，如果室外温度明显低于室内温度，仅需要将新风通过专业设备引入室内即可，并且当室外温度不足以降低室内温度时，仍然可以使用电力能量的空调进行温度调节，最终实现温度调节的多元化。
（三）乙二醇冷热交换技术
乙二醇冷热交换技术主要指的是，利用乙二醇物质通过专业的干冷设备与室外自然环境空气进行有效交换，并且通过自然温度将其物质进行冷却、降温，再利用管道循坏泵将乙二醇物质传送至空调设备中，进而有效实现冷却室内空气的最终目的[2]。
二、天然冷源对数据中心空气调节探索
数据中心主要指的是网互联网结构上所增加的数据处理技术，以此有效实现信息数据的流通、加速、分析、计算以及储存等相关功能。由于数据中心内部结构系统中，大部分主要由电子元件的低压直流电流进行能源驱动，所以其设备可以有效将互联网以及交通等方面建设成具有现代化因素的基础设施。由于数据中心将网络信息发挥出真正意义的社会和经济价值，进而其硬件设备需要较大规模，因此需要安全稳定的运行环境和基础条件。传统数据中心运转环境中，通常选择房间区域级别的空调设施和地下降温模式，虽然此种模式运转成本和建设成本相对较低，但是随着我国数据中心设备不断优化和提升，无论是单项机械数量还是运行设备密度都产生较大变化。传统降温模式已经无法满足现代化数据中心的切实需求。
为了有效解决此种现状和问题，大多数数据中心开始引进天然冷源技术，结合空调制冷技术，致使其运转期间室内温度快速得到有效调节，并且使用液体物质作为核心媒介，可以有效将室内设备产生热量从发热区域传送至室外进行冷却后再次循环，最终有效解决数据中心高密度、高温度的设备运行问题。
（一）数据中心运转方式
为了更好针对数据中心的空气指数进行调节，需要将天然冷源与高精尖技术探究下的空调设备进行相互结合应用，以此形成全新运行模式下的节能温度调整设备，最终有效利用自然环境中天然冷源进行数据中心空气的调节和管理。当室外温度达到设备运转标准要求后，节能空调设备内部液化线路以及汽路完全开启，进而电力供应制冷压缩机停止运作，但是空气蒸发设备以及后续冷凝设备仍然保证运转状态。此时系统将按照结构分体模式，将天然冷源模式下的室外冷凝设备转化为开启模式，并且其室内环境的蒸发设备调整值冷凝阶段。而设备运转过程中，制冷试剂在设备蒸发阶段全面吸收室内环境的整体热量，并且当吸收的热量达到释放标准后，其物质将通过汽路结构管道，经过汽路电磁闸门进入冷凝阶段进行初步冷凝。此时制冷试剂完全释放内部热量后，回转化为液态模式，并且在大气重力作用下，经过液化管道以及液化路电磁阀门进入蒸发阶段。随后物质在此进行蒸发吸热，最终构成一个完整循环系统[3]。
而当室内环境与室外自然环境的整体温差小于10度左右时，液路区域以及汽路区域电磁阀门会关闭，随后压缩机恢复工作状态，保证蒸发设备以及冷凝设备的正常、稳定运转。此种设备运转模式条件下，系统循环设备和装置需要按照蒸汽压缩模式开展制冷运作。从本质上看，电力压缩设备在运转过程中，会排出大量高压制冷气体，进而有管道进入冷凝管道进行冷凝，最终成为液体状态，而其液态物质重新流回充当制冷试剂，有管道传送至节能阀门，最终再通过管道进入室内的蒸发阶段，并且有效吸收室内环境的大量热量而蒸发，达到调节数据中心空气的最终目标。
（二）空气条件综合分析
由于冬季数据中心室内环境温度需要保证在25度左右，并且在实际运转和温度调节过程中，并不考虑大气环境以及湿度对于温度的影响，加上数据中心室内夏季温度较高，利用天然冷源进行温度调节的实际作用十分优先，所以相关室内热力数据模式主要以冬季为主。同时技术人员针对冬季数据处理中心室内温度变化进行相互比较，其温度整体散热数量可以设定为固定数值，所以如果冬季数据中心室外与室内温度数据差初步明确后，设定室外风度不影响环境温度的条件下，利用天然冷源技术散热数据相对稳定，加上冬季空调电力区域功能关闭情况下，那么只需要针对其室内和室外温度数据进行计算即可。同时根据公式进行进一步数据计算和分析，天然冷源所造成温度调节数据会在固定范围内，并且数据浮动范围相对较小。而使用热量学进行知识和数据转化后，天然冷源产生温度调节数量需要进行充分界定，最终得出相关结论：在冬季使用天然冷源技术进行数据中心空气调节，整体蒸发总量不会产生较大变化，并且其风机电力能源的整体消耗数据也相对稳定。
结束语：
由此可见，本文主要针对天然冷源进行综合分析，最终得出结论：天然冷源自身具有良好的节能效果，尤其是室外温度与室内温度差距较大时，不仅可以保证数据中心运转质量，还可以进一步提高能源使用效率。
参考文献：
[1]李永田, 张晓红, 王荣尧,等. 利用天然冷源对数据中心空气调节的探索[J]. 建筑节能, 2019, v.47;No.339(05):122-124+154.
[2]戴新强, 丁卫科, 黄建如,等. 数据中心空调系统能耗与节能应用研究[J]. 中国设备工程, 2020, No.440(04):19-21.
[3]殷平. 数据中心研究(9):液化天然气(LNG)的冷能利用[J]. 暖通空调, 2019, 049(004):65-69,48.
作者简介：姓名齐伟（出生1971年份，9月）性别：男,民族：汉,籍贯：辽宁省黑山县,职务/职称：设计师/工程师,学历：本科,单位:?哈尔滨市燃气工程设计研究院,研究方向:供热通风与空气调节,单位所在的省市:黑龙江省哈尔滨市抚顺街206号
邮编:150001