關于建設綠色數據中心的呼聲此起彼伏，大家都開始關注數據中心的能耗問題，而在不減少服務器、網絡、存儲等數據中心必需設備的投入時，更多的矛頭指向了能耗大戶——制冷系統。
實際上數據中心里真正承載業務的服務器、網絡、存儲等所有設備消耗的電能累加起來也才和制冷空調系統消耗的電能差不多，如何將電能更多的用于服務器等業務設備上，而不是浪費在對制冷設備的非必要設備上，是數據中心急需解決的難題。最近關于建設綠色數據中心的呼聲此起彼伏，大家都開始關注數據中心的能耗問題，而在不減少服務器、網絡、存儲等數據中心必需設備的投入時，更多的矛頭指向了能耗大戶——制冷系統。
為了確保數據中心設備的穩定運行，需要保持數據中心內部365天恒溫恒濕，通過空調系統將數據中心的溫度、濕度、空氣潔凈度等環境參數滿足設備制造商的設計規范。在這樣的情況下，再去考慮減少數據中心制冷系統的能源消耗。聰明的人類自然想出了不少的方法。比如：提升數據中心運行溫度，數據中心內部運行溫度過低屢次被人所提及；減少數據中心設備的散熱；采用效率更好的空調系統；采用自然冷卻的技術；還有不少其它的降耗技術，其中屬自然冷卻技術最受熱捧。自然冷卻技術是充分利用自然資源，通過數據中心外部自然環境和數據中心內部環境溫差，來達到降低數據中心內部溫度的目的。這是一個過程，在這個過程中，制冷系統或者完全旁路，或者部分用自然可用空氣或水冷卻數據中心，不要認為這個過程是免費的，自然冷卻是可以有效降低數據中心制冷系統的能源消耗，但不是全部。為了保持數據中心內部的恒溫恒濕，當外界環境溫度高于數據中心內部溫度時，依然要采用空調系統機械制冷，當外界環境溫度較低，則無需空調系統工作，外部的冷源可以通過直接或間接的方式引入室內，從而減少空調系統的使用時間，達到節能的目的。
自然冷卻技術的應用有不少的限制條件，當數據中心外界溫度高于內部溫度時，這種技術就無法應用。在地球赤道附近的國家，這些地方常年溫度在30℃左右，而數據中心的設計溫度一般要求在24℃~26℃，這些地方的數據中心就無法應用自然冷卻技術。有些地方溫度變化比較頻繁，四季分明，早晚溫差大，自然冷卻技術的效果就會比較有限，甚至每天空調系統都要要忙于開啟或關閉，反復的調整對空調的壽命影響也比較大。所以采用自然冷卻技術的數據中心，應該選擇建設在哪些溫度涼爽，溫差變化不大的區域，在這些地方往往可以取得很好的節能效果。我們看到不少的巨頭公司將數據中心建在了冰島，建在了海邊或海上，目的都是想充分利用自然冷卻的技術，為數據中心降能耗。這些地方常年溫度較低，數據中心內外常年存在溫差，有利于數據中心散熱。
選擇了一個溫度符合的區域還遠遠不夠，數據中心對濕度，空氣質量都有著嚴格的要求。所以自然空氣的濕度過高，空氣污染嚴重的都需要空調系統做二次處理。比如在海上，空氣濕度大，如果任由自然空氣灌入數據中心，濕氣往往給電子設備帶來腐蝕，加速設備老化，不利于數據中心的穩定運行，這時就要增加一些干燥設備，有些空調也支持調整濕度的功能，這樣空調系統還是保持運轉，絲毫沒有節省電能。而對于空氣污染，空調系統只能無能為力了，大量的帶有硫化物，酸性物質的空氣，含有霧霾的空氣涌入數據中心，將腐蝕電子設備，甚至帶來設備短路。對于這些低質量的空氣，數據中心還要增加一套空氣凈化系統，這樣雖然減少了空調系統的能源消耗，卻又增加了空氣凈化系統的能源消耗，沒能從根本上解決能耗的問題。
自然卻冷是將外部的冷空氣輸送入數據中心，不像空調系統那樣還要通過制冷環節（制冷是空調系統中最大消耗電能的環節，其它部分基本可以忽略不計），將制冷后的空氣送入數據中心，帶走熱量，這就要求自然冷卻的出入通風口要設計合理。讓冷空氣能夠經過散熱的設備，并將熱量送向出風口。由于進入的冷空氣溫度時高時低，避免溫度的變化對運行的設備造成影響，空調系統還是要做調節，進行輔助調溫，空調系統可以處于半工作狀態，也能達到部分節能，讓數據中心內部的溫度在2℃以內波動，這樣對數據中心設備的影響最小。空調系統時時啟到數據中心內部環境的監控作用。
在采用自然冷卻技術的數據中心制冷系統中，數據中心內部和外部各有獨立的換熱盤管，用管路將兩者連接成封閉環路，環路內有環保媒工作流體，借助媒體泵的作用流體在環路內循環。當外部溫度較低時，直接將外部低溫空氣送至數據中心內部，為內部降溫。當外部溫度高，不足以帶走內部熱量時，開啟空調制冷系統。空調系統也可以根據溫差來調節制冷的大小，從而動態調節，部分制冷，減少電能的消耗。這種利用自然空氣降溫的技術已經達到了商用級別，在實現上并不存在技術難度。現在自然冷卻早已經成為一種比較成熟的技術，并在先進的數據中心開始應用。對于老舊的數據中心更換這樣一套空調制冷系統，成本較高。建議新建的數據中心優先考慮自然冷卻的制冷技術，這將為數據中心節能一筆不小的開支。在如今能源短缺越來越緊張，電能消耗越來越大，商業用電價格不菲。不難預見，未來的數據中心將越來越多會采用自然冷卻技術。
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