數據中心該選用何種制冷架構一直困擾著數據中心業主及設計人員。這是因為影響數據中心制冷架構的因素繁多，比如：數據中心的地理位置、數據中心的大小、機柜功率密度、投資成本、運行成本等等。施耐德電氣最新開發出的一款權衡工具：《數據中心制冷架構選擇器》，該工具是基于數據中心的基本屬性，客戶喜好以及一些限定條件，推薦可供選擇的制冷架構。每種架構包含四個組成部分：排熱方式，節能冷卻模式，氣流分配方式和室內機組類型。

該工具的所有架構中，除了風冷直膨式外，其它的架構都考慮帶有自然節能冷卻模式，其作用是減少能源消耗。 同時所有的制冷架構都考慮氣流遏制系統，將其作為最佳實踐，從而可以增加自然冷卻時間，減少制冷系統的能耗。該工具估算的投資成本和運營成本都是基于N+1 冗余的制冷系統。本文將詳細為大家剖析該工具的輸入和輸出參數，以及相關的參考資料。

一、計算器輸入參數

通過權衡工具網址：http://tools.apc.com ，我們可以很容易找到《數據中心制冷架構選擇器》，下圖所示為該計算器的界面。該計算器的輸入部分包括數據中心位置，設計參數和財務分析三大部分。下面將為大家詳細介紹每個選項的含義以及對制冷架構選擇的影響。

1.數據中心位置

該工具采用Köppen氣候分區對數據中心的位置進行了大的分類。Köppen氣候資料庫是廣泛用于對全世界的氣候條件進行歸類。 為簡化該模型，我們按照Köppen氣候資料庫的定義對數據中心所處的地理位置進行歸類。 除了南極洲極端寒冷的氣候區域外，該模型采用25個氣候區域，并選擇某個典型城市作為某個氣候區域的代表。如果數據中心所處地理位置與某個典型城市的氣候歸屬同一氣候類別，將使用該典型城市的氣候參數來計算。另外，貨幣種類、電力和水資源成也將取決于數據中心所在位置。該模型包含的氣象資料，來源于美國采暖制冷空調工程師學會（ASHRAE）的Weather Data Viewer 4.0 （www.ashrae.org)，并經許可用于該模型中。

2.設計參數

設計參數作為本工具主要輸入參數，用于確定數據中心的規模以及客戶對于數據中心設計的偏好。其中，數據中心的設計容量指數據中心配電和制冷系統所支持IT負載的最大功率，以kW表示。 本工具支持的最小設計容量為 10 kW，最大為 5,000 kW。 模型默認數據中心的負載率為80%。

該工具對于制冷系統的計算是采用如下假設：冷凍水溫度設定為15°C (59°F)，IT設備的進出口溫度差為 16.7°C (30°F)，制冷系統的冗余為 N+1。 IT設備的入口溫度假定為 ASHRAE 推薦溫度，主要用于計算制冷系統pPUE。 該工具不考慮數據中心系統的配電和照明損耗，雖然該損耗與PUE有關。

數據中心平均功率密度影響數據中心整體投資成本，包括所需機柜數量，氣流遏制系統，高架地板和吊頂。該工具可輸入的單機柜功率密度最小為 4kW, 最大為 20kW。    

3.財務分析

該輸入板塊主要是從財務的角度比較不同的制冷架構，包括投資成本、運行成本以及總擁有成本等。一旦數據中心位置選定，即出現每度電價默認值。可通過選擇“用戶自定義”按鈕，輸入已知的電價。根據業務模式的不同，需考慮一些相關的財務指標。 基于所考慮的財務指標會將制冷架構進行排序。可選擇項包含最低投資成本，最低TCO，或者最小制冷系統pPUE。TCO考慮年限用于計算TCO中運營成本時的年限。資金成本用于計算TCO的凈現值。

運算結果包含選項可以選擇包含或者去除高架地板和/或吊頂的投資成本，主要針對已有數據中心制冷架構選擇的考慮。例如，如果數據中心已有高架地板，那么計算時可不選擇高架地板成本。當然對于尚在概念設計階段的數據中心，也可用于調整輸出結果。例如，如果行級制冷也是其中推薦的制冷架構，也可以考慮高架地板用于地板下鋪設管道，也就是避免數據中心上部安裝管道。值得注意的是配備高架地板和房間級制冷系統經常默認高架地板為空氣分配通道。

二、計算器輸出結果

該工具的計算結果是根據使用者的輸入參數為其推薦排名前三的制冷架構，并以成本和制冷PUE圖表的形式顯示出來。同時該工具還會羅列符合使用者輸入參數的所有可能得制冷架構以及相關的詳細信息。

三種推薦的制冷架構及相關的描述：按照優先級推薦有三種方案，并顯示在主界面的左下方。 優先級按照所選擇的財務指標，比如最低投資成本，最低TCO，或者最小制冷系統pPUE。柱狀圖：顯示在主界面右下方。柱狀圖可以顯示推薦的三種制冷架構成本（包含投資成本和TCO)和制冷系統pPUE。

制冷架構圖：可通過點擊下面的選擇按鈕（方案一，方案二，方案三），可查看所選擇示制冷架構圖及對應描述。 每種推薦的制冷架構的排熱方式和節能冷卻模式會在顯示于制冷架構圖中。 圖中僅顯示其中一種類型氣流分配方式和室內機組類型供參考使用。如下圖所示：

三、參考資料

本工具的模型主要是基于施耐德電氣數據中心科研中心開發的數學模型。可通過施耐德電氣白皮書庫查閱有關開發權衡工具的科學原理。與該工具相關的白皮書和權衡工具如下文所示，如需查看詳情請點擊http://www.fimcchina.com/customers/schneider/Danye.html查看：

1.白皮書

• 第153號白皮書：《在已有數據中心部署冷熱氣流遏制系統》

• 第55號白皮書：《用于IT環境的各種氣流分配方案》

• 第59號白皮書：《用于數據中心的各種制冷技術》

• 第132號白皮書：《數據中心制冷系統的節能冷卻模式》

• 第135號白皮書：《熱通道與冷通道氣流遏制對數據中心的影響》

2.權衡工具

• 施耐德電氣權衡工具4：《數據中心投資成本計算器》

• 施耐德電氣權衡工具6：《數據中心效率計算器》

• 施耐德電氣權衡工具11：《自然冷卻節能模式PUE計算器》

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