數(shù)據(jù)中心和熱泵：一個成功的組合

數(shù)據(jù)中心和熱泵的組合是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心內(nèi)一個關(guān)鍵問題的核心。隨著這些結(jié)構(gòu)越來越多地負(fù)責(zé)為全球經(jīng)濟(jì)體系提供動力，在其運(yùn)營中實(shí)現(xiàn)能源效率的戰(zhàn)略已成為一個關(guān)鍵問題。

因此，運(yùn)營商正在尋找一種可持續(xù)模型，以保證正確的數(shù)據(jù)中心熱負(fù)荷以及能源效率和可持續(xù)性。如今，最令人鼓舞的選擇包括數(shù)據(jù)中心和熱泵的組合，這些熱泵允許熱廢料回收、超高效硬件以及清潔和可再生能源的使用。

努力提高數(shù)據(jù)中心的效率

關(guān)于數(shù)據(jù)中心技術(shù)的現(xiàn)狀與未來的討論有很多，因?yàn)檫@些系統(tǒng)中的能源效率問題被認(rèn)為是全球發(fā)展的關(guān)鍵問題。

事實(shí)上，當(dāng)今的數(shù)據(jù)中心是碳排放的重要貢獻(xiàn)者，并且需要安裝冷卻系統(tǒng)，這是能源消耗的主要來源。因此，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營在兩個方面提出了能源需求：其使用電力使硬件運(yùn)行；并將能源用于數(shù)據(jù)中心冷卻過程，確保技術(shù)設(shè)備能夠安全可靠地運(yùn)行而不會過熱。

同時，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行還涉及低品位熱能的產(chǎn)生。事實(shí)上，據(jù)估計，數(shù)據(jù)中心消耗的電力中有高達(dá)98%會作為低級熱能被丟棄。其他數(shù)據(jù)，例如白皮書“數(shù)據(jù)中心余熱的利用”中發(fā)布的數(shù)據(jù)，提供了德國數(shù)據(jù)中心的情況，目前每年有超過130億千瓦時(kWh)的電力被轉(zhuǎn)化為熱量，其中大部分未使用就釋放到環(huán)境中。

在能源效率不僅更經(jīng)濟(jì)而且受到鼓勵甚至是強(qiáng)制性要求的情況下，這個問題必須得到解決?？紤]到對數(shù)字應(yīng)用，以及對數(shù)據(jù)中心技術(shù)的需求持續(xù)增長，這一點(diǎn)尤其正確。

在這樣的背景下，Green Grid和美國環(huán)境保護(hù)署(EPA)等組織制定了數(shù)據(jù)中心的效率標(biāo)準(zhǔn)。其中包括電力使用效率(PUE)和用水效率(WUE)等重要指標(biāo)。

正在設(shè)計若干解決方案來解決這個問題。一方面，一些企業(yè)通過節(jié)能計算機(jī)系統(tǒng)減少能源使用。

另一方面，通過數(shù)據(jù)中心和熱泵的結(jié)合，對余熱回收和再利用的關(guān)注是許多舉措的核心。

數(shù)據(jù)中心和熱泵如何結(jié)合

數(shù)據(jù)中心余熱再利用的挑戰(zhàn)在于數(shù)據(jù)中心釋放的熱能類型：服務(wù)器產(chǎn)生的余熱是低等級和低溫的。

這就是熱泵的用武之地：熱泵的工作原理是吸收低溫源的熱能，并將其輸送到高溫環(huán)境中。事實(shí)上，工業(yè)熱泵能夠?qū)囟忍岣叩?0°C或更高，而多級熱泵可以達(dá)到150°C或更高的溫度值。

換言之，其能夠捕獲和回收數(shù)據(jù)中心產(chǎn)生的多余熱量，并將其傳輸?shù)礁鞣N系統(tǒng)，然后在這些系統(tǒng)中將其轉(zhuǎn)化為有用的熱能。從通過區(qū)域供熱計劃受益的當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)和其他設(shè)施（包括農(nóng)業(yè)空間），到行業(yè)應(yīng)用等等。

此外，成功的舉措還包括利用可持續(xù)和可再生能源來運(yùn)行熱泵設(shè)施的可能性。這包括使用海水熱泵。

數(shù)據(jù)中心和熱泵的效率

在全球努力實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的更大背景下，尋求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心發(fā)熱和廢能回收的能源效率。在這種情況下，最近出現(xiàn)了許多旨在考慮提高能源效率的正確解決方案的倡議和辯論。這就是考慮采用熱電聯(lián)產(chǎn)或熱泵，以實(shí)現(xiàn)最大效率的情況。

在這種情況下，真相往往在于審視每個項(xiàng)目的需求、潛力和局限性。同時，由于該系統(tǒng)的熱增強(qiáng)能力和出色的效率，選擇數(shù)據(jù)中心和熱泵仍然是許多項(xiàng)目的可靠選擇。

熱泵效率通過性能系數(shù)或COP來衡量，COP定義為從冷源轉(zhuǎn)移到熱儲層的熱能之比。換句話說，其是將所需輸出與所需輸入進(jìn)行比較的比率。COP越高，熱能系統(tǒng)的效率就越高。工業(yè)熱泵以其極高的效率而著稱，COP值可達(dá)3.0至6.0。這在數(shù)據(jù)中心熱負(fù)荷回收方面帶來了非凡的潛力。例如，一個配備熱泵的數(shù)據(jù)中心，COP為5.0，以每千瓦時0.10美元的電費(fèi)運(yùn)行，將能夠以每千瓦時0.0083美元的價格回收熱量并將其轉(zhuǎn)化為高價值的熱能。

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