●前言
第1章概論1
1.1數據中心的前生今世1
1.1.1數據中心發展歷程1
1.1.2數據中心功能演進4
1.2國內外數據中心能耗現狀及問題6
1.2.1不同維度能耗現狀解析6
1.2.2存在的問題9
1.3國內外數據中心節能技術的發展15
1.3.1末端形式的節能技術16
1.3.2主機側節能技術19
1.3.3自然冷卻節能技術24
1.3.4被動式節能技術26
1.3.5數據中心節能技術的發展趨勢28
思考題與習題28
參考文獻29
第2章數據中心傳熱過程與負荷計算31
2.1數據中心的典型布局與傳熱分析31
2.1.1數據中心建設與分類31
2.1.2數據中心選址分析32
2.1.3數據中心機房功能分區及其面積選取34
2.1.4數據中心機房典型送回風方式布局35
2.1.5數據中心各類設備的布置原則36
2.1.6數據中心機房建築設計與布局40
2.1.7數據中心傳熱分析43
2.2建築圍護結構的冷負荷計算44
2.2.1傳統通過圍護結構傳入熱量的計算44
2.2.2傳統計算方法存在的問題45
2.2.3影響數據中心圍護結構保溫性的因素45
2.2.4負荷模擬計算方法的選擇47
2.2.5DeST模型簡介及其與其他模型的比較48
2.2.6基於DeST軟件的數據中心的全年負荷及能耗模擬49
2.3IT及轉換設備熱負荷估算/數據中心發熱設備的傳熱分析52
2.3.1數據中心發熱設備的構成53
2.3.2數據中心發熱設備發熱分析53
2.3.3數據中心發熱設備的發熱計算64
2.4新風及人體負荷計算66
2.4.1人體散熱量計算66
2.4.2新風冷負荷計算66
2.4.3人體散濕量計算69
2.4.4新風濕負荷計算70
思考題與習題70
參考文獻70
第3章數據中心機房側冷源設備及繫統設計72
3.1數據中心冷源繫統介紹72
3.1.1機械制冷繫統72
3.1.2自然冷源繫統74
3.1.3分布式能源繫統74
3.2制冷設備原理及性能79
3.2.1壓縮式制冷設備79
3.2.2換熱設備及輔助設備的原理與性能85
3.2.3溴化鋰機組的原理與性能87
3.3制冷設備機組原理及性能100
3.3.1風冷型精密冷卻設備100
3.3.2水冷型直膨式冷卻機組106
3.3.3乙二醇自然冷型冷卻機組108
3.3.4冷凍水型冷卻機組110
3.3.5雙冷源主機設備113
3.3.6氟泵自然冷型冷卻機組117
3.3.7水側餘熱回收繫統121
3.3.8蒸發冷卻空調機組123
3.4冷卻主機的性能評價134
3.5數據中心制冷節能技術模式及制冷方案選擇邏輯134
3.5.1數據中心制冷節能技術模式134
3.5.2數據中心制冷方案選擇邏輯137
思考題與習題139
參考文獻139
第4章末端設備原理及氣流組織評價141
4.1空氣側末端設備原理及性能142
4.1.1水冷櫃門空調142
4.1.2熱管背板空調143
4.1.3列間空調148
4.1.4機房精密空調152
4.2氣流組織的模擬仿真153
4.2.1數據中心建模153
4.2.2氣流控制方程156
4.2.3機架與服務器模型160
4.3數據中心氣流組織常用性能指標及評價163
4.3.1機櫃冷卻指數163
4.3.2回風溫度指數164
4.3.3供熱指數與回熱指數165
4.3.4摻混指數165
思考題與習題166
參考文獻166
第5章數據中心的可視化監控節能繫統168
5.1控制原理簡介168
5.1.1基本概念168
5.1.2基本控制方式169
5.1.3繫統的數學模型169
5.1.4繫統方塊圖170
5.1.5控制性能指標170
5.1.6繫統的分析方法171
5.1.7案例———定風量繫統的基本控制172
5.2節能控制理論與分析方法173
5.2.1常用控制方法173
5.2.2基本節能策略177
思考題與習題179
參考文獻179
第6章數據中心節能規劃設計與標準181
6.1數據中心的能效指標181
6.1.1電能利用效率(PUE)182
6.1.2其他能效指標184
6.1.3日本的DPPE能效指標體繫186
6.2數據中心空調繫統設計標準188
思考題與習題193
參考文獻193
第7章國內外典型數據中心的節能設計思路及案例194
7.1設計中常見的問題及對策194
7.2我國數據中心節能設計案例分析200
7.2.1資興市東江湖大數據產業園一期新建機樓200
7.2.2中國移動通信集團湖南有限公司核心機樓206
7.2.3中國聯通呼和浩特雲數據中心208
7.2.4阿裡雲千島湖數據中心212
7.2.5中國聯通綏化分公司數據中心213
7.2.6寧夏中衛奇虎360雲計算數據
中心216
思考題與習題217
參考文獻217
第8章高熱密度數據中心設計219
8.1高熱密度數據中心概況219
8.2高熱密度數據中心散熱解決方案220
8.2.1機房級冷卻方案221
8.2.2機櫃級冷卻方案223
8.2.3服務器級液冷方案226
8.3小結230
思考題與習題230
參考文獻230

針對數據中心高散熱量的現狀以及全年冷卻和安全的需求，需要構建具有冗餘、可靠、容錯、可擴展以及靈活等特點的繫統服務於數據中心。本書綜合目前新產品、新繫統、新思路、新方法、新標準，並結合數據中心機房的具體情況，介紹數據中心的演變過程、傳熱過程、冷熱源設備及繫統設計、末端設備、氣流組織、監控節能繫統、節能規劃設計與標準，以及靠前外典型數據中心的節能設計思路及案例等，以降低能耗和節約資源為目的，促進數據中心的建設實現可持續發展。本書也是作者多年來從事數據中心節能技術研究經驗的總結。本書可作為高校建築環境與能源應用工程專業的教材，也可供相關領域的從業人員(設計人員、設備研發人員、繫統運維人員、管理人員)、相關政府部門的工作人員等學習和參考。