在人工智能、邊緣計算和物聯網(IoT)發展的推動下，模塊化數據中心已成爲許多企業成功運營的關鍵組成部分。對計算的日益依賴使傳統模塊化數據中心的局限性更加明顯。這些缺點包括靈活性不足、規模過大導致效率低下以及與本地交易工作相關的高成本。

對更關鍵的電力、靈活的冷卻選項和即時IT容量的需求也在不斷變化。如今，擁有60-100kW和10-12個機架的傳統數據中心可能已不再足夠，這凸顯了能夠滿足當今企業動態需求的模塊化數據中心的重要性和相關性。在這些挑战中，企業可能會考慮預制模塊化解決方案(PFM)和冷凍水系統作爲更合適的選擇。

採用冷凍水系統適應高密度計算

熱管理是數據中心運營成功的重要支柱。有效的熱管理不僅可以確保設備可靠性，還可以解決成本控制、運營節約和環境可持續性等問題。

過去，數據中心的熱管理主要由直接膨脹(DX)冷卻裝置（也稱爲計算機房空調或CRAC裝置）主導。這些裝置通過蒸汽壓縮循環從空氣中去除熱量。然而，市場現在正在尋找能夠提高運行效率和能源效率的替代解決方案，例如冷凍水系統。

了解冷凍水系統

冷凍水系統用水代替空氣進行冷卻。這些解決方案也是基於蒸汽壓縮的，但通常包括自由冷卻功能，並通過空白區域之外更廣泛的集中組件實現更高的整體效率。

在冷凍水系統中，制冷劑儲存在帶有預測試回路的冷凍機組中，以防止泄漏。監控系統可以在運行過程中檢測泄漏，有助於防止制冷劑損失。冷凍水系統可以使用對大氣影響較小的其他制冷劑，包括氫氟烯烴(HFO)和HFO混合制冷劑。

冷凍水系統的優點

冷凍水系統具有多項綜合優勢，在可預見的未來，該解決方案將成爲數據中心的主要全球冷卻技術。這些優勢包括其固有的大規模效率、利用較低環境空氣溫度進行免費冷卻的能力，以及通過環保制冷劑減少對環境的影響。這些特點增強了運營能力並符合全球可持續發展目標，使冷凍水系統成爲面向未來的數據中心運營的战略選擇。

減少碳排放

冷凍水系統可以使用低全球變暖潛能值(GWP)制冷劑類型（例如HFO）來減少直接排放。爲了說明這些制冷劑的環境效益，我們來看看它們對兩種常見冷水機組的影響：

小型和中型數據中心冷水機組傳統上採用R410A（GWP1924），現在提供R454B（GWP466）、R32（GWP677）或R290等天然制冷劑等替代品。

中型和大型數據中心過去使用帶有螺杆式，或離心式壓縮機的冷卻器來冷卻其設備，使用GWP爲1300的R134a冷卻劑。現在，他們正在改用GWP爲573的R513A或GWP小於1的R1234ze等冷卻劑，以減少對環境的影響。

因此，冷凍水系統提供了一種比傳統冷卻方法更有效的替代方案，並且無需對現有數據中心布局進行大量投資或改變，即可降低直接排放。

冷凍水系統還可以通過提高能源效率來減少間接排放，有可能支持低於1.1的部分電源使用效率(pPUE)。隨着人們對全球變暖和環境可持續性的擔憂日益增加，一些地區現在強制採用此類熱解決方案。

增強數據中心的安全性和靈活性

除了可持續性之外，該系統的設計也值得關注，尤其是考慮到人們對現代制冷劑的可燃性擔憂。冷凍水系統的優勢在於將冷卻裝置置於數據中心之外，從而減輕了與設施可燃制冷劑相關的任何類型的風險。

此外，冷凍水系統在室外冷卻裝置放置方面具有固有的靈活性。冷凍水系統沒有固定配置要求和物理限制，可適用於各種運營需求。

提高連續性

更重要的是，冷凍水系統提供了強大的連續性措施，利用輔助冷水儲水箱在斷電期間增強熱儲備，確保不間斷冷卻以保持最佳運行條件。憑借這些多方面的優勢，冷凍水系統成爲一種可靠而有效的解決方案，可滿足當代數據中心環境不斷變化的需求。

冷凍水系統還可用於非架空地板設計，爲現有數據中心添加液體冷卻提供了靈活性。這是高密度計算需求的一項新興需求，隨着時間的推移，這一需求越來越受到關注。

高密度支持的首選方案

由於其可靠性、可擴展性和增強的熱容量，冷凍水被廣泛應用於各個領域，包括電信、政府、能源/公用事業、安全、制造和科學。冷凍水正成爲大規模和高性能計算應用的首選冷卻方法。

總結

數據中心冷卻是基礎，但我們必須考慮可持續性要求和不斷變化的客戶期望。隨着日常計算的增加，數據中心環境顯然不會保持統一。

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標題：模塊化數據中心的優勢：利用冷凍水系統實現最佳冷卻效果

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