环境法规正在增加数据中心传统冷却方法的成本，行业专家表示。那么数据中心运营商如何才能降低运营成本并获得绿色证书呢？数据中心行业需要加强对不同冷却选项及其对运营支出(OPEX)、能源效率和环境的影响的教育。许多数据中心运营商都熟悉直接膨胀(DX)空气冷却系统或冷冻水冷却系统，但需要更深入地了解可以帮助数据中心实现长期可持续发展目标的新方法。随着混合冷却等新技术的出现，冷却技术正在加速发展，这些技术有可能显着降低能源消耗和数据中心对环境的影响。由于冷却系统占数据中心所用能源的40%，并且是数据中心运营商最大的支出之一，因此有必要了解各种冷却技术的隐性成本以及它们之间的比较。直接膨胀(DX)冷却在过去的15到20年中，直接膨胀(DX)冷却技术已成为市场主导的冷却解决方案，直到最近，它还被认为是便宜且易于安装的事实。直接膨胀(DX)冷却装置具有许多优势，例如良好的冷却水平和较小的占地面积。由于这些系统基于间接冷却技术，因此也不存在将污染物从外部带入数据中心的危险。然而，从制冷剂成本的角度来看，直接膨胀（DX）冷却系统从能效的角度来说并不是那么令人满意，并且直接膨胀（DX）冷却系统也具有很大的不稳定性，这意味着这些冷却设施是不再是低成本的选择。水冷近年来，随着数据中心容量的稳步增长，冷冻水系统脱颖而出。然而，混合冷却解决方案的优点是每单位制冷剂的充注量较低，尽管这些混合解决方案使用类似于冷却器的过程运行。例如，一些大型混合制冷解决方案每个制冷回路（双回路）使用7.6千克制冷剂。等效的传统冷却器系统将能够以1:1的比例使用大约40%的制冷剂。在大型制冷系统上，还需要注意的是，如果冷水机发生故障，则损失大量制冷剂的风险更大。通过使用混合冷却系统并使用多个冷却设施，可以显着降低大量制冷剂流失的风险。混合冷却混合冷却将直接膨胀(DX)冷却系统的可靠性和控制优势与自然冷却系统的节能相结合。在温暖的月份，当外部环境温度高于20°C时，混合冷却系统可以作为水冷直接膨胀(DX)冷却系统运行，其中制冷压缩机通过板式热交换将热量排到冷却水中(PHX)冷凝器在回路中。水被泵送到鼓风冷却器，在那里热量被排放到空气中。在较冷的月份，当室外环境温度低于20°C时，某些系统控制室会自动切换到部分自然冷却模式。在这种模式下，冷却水直接通过两个比例控制阀，使自然冷却和水冷直接膨胀(DX)冷却系统协同工作，使用冷却器风扇将水冷却到所需水平，以实现所需的冷却效果容量。冬季可根据水温或热负荷需求，采用“自然制冷模式”冷却水。在这种模式下，冷却水仅由自然冷却盘管冷却，没有机械制冷（通常低于设定点3°C）。由于该技术还使用间接冷却，因此不存在将污染物从外部引入数据中心的风险。混合模式冷却混合冷却模式是自然冷却和直接膨胀(DX)冷却的组合。这意味着外部环境空气足够冷，可以预冷供应给混合冷却器的水，但还不足以将其温度完全降低到所需参数（通常比内部设定点低3°C至6°C，取决于系统效率。）这个“最佳平衡点”需要机械制冷设施作为“补充”来满足数据中心负载的制冷需求。混合模式冷却通常占系统潜在运行模式的50%到68%。数据中心运营商可以通过提高回风温度来扩展其混合冷却设备在自然冷却和混合冷却模式方面的潜力。如果回风温度从24°C提高到27°C，每年可额外节省40%的成本。与传统的直接扩展(DX)冷却系统相比，这种混合冷却方法可显着降低功耗，从而使数据中心能够实现显着的成本节约。数据中心运营商也开始审视投资回报，这正是混合冷却方法可以带来显着优势的地方。投资回收期取决于冷却系统的大小和位置，但投资回收期可能非常快，中型数据中心（约500kW）大约需要3到4年。然而，更大的混合冷却系统提供最快的投资回收期。制冷剂的隐性成本混合冷却系统的初始资本支出(CAPEX)高于传统机房空调(CRAC)装置。但是在计算TCO和OPEX时还需要考虑其他因素。作为欧盟能源战略的一部分，到2030年氟化温室气体（F-气体）需要减少60%。***法规于2015年生效，这意味着制冷剂的可用性和成本将受到修订后的目标的严重影响2020年，制冷剂成本预计将进一步上涨。由于制冷剂非常昂贵，这会对冷却技术的总拥有成本产生重大影响。例如，2017年8月，R407c和R410a制冷剂的平均采购价格分别为每公斤14.78英镑和29.78英镑。到2018年7月底，R407c和R410a的平均采购价格分别上涨至每公斤50.66英镑和58.59英镑，此后不久进一步上涨。如果看一下50m（等效长度）和80kW的总冷却能力，制冷剂的成本相当于每个冷却系统的成本从1,800英镑增加到近3,600英镑，仅一年就增加了98%。然而，给数据中心带来潜在负担的不仅仅是制冷剂的隐性成本。未来将加强对数据中心运营企业和员工的认证，并要求备案。这些记录需要至少保存五年，并且必须包括使用的F气体的类型、数量以及在移除时如何回收。因此，当今重要的是考虑可持续的解决方案并尽可能减少制冷剂的使用。混合冷却解决方案需要显着减少制冷剂用量，这在制冷剂价格飙升的背景下具有显着优势。制冷剂泄漏：法律要求需要注意的是，数据中心运营商在未来将负责防止制冷剂从其设备泄漏，而安装、维护或处置设备的承包商将对此负责。但是，对于含有F气体的设备，如果超过某个阈值，则需要定期检查冷却设备是否有泄漏。总之，这意味着它的维护不再是被动的反应，而是法律的要求。这些检查必须构成预防性维护策略的一部分。使用具有较低全球变暖潜能值的制冷剂人们对具有较低全球变暖潜能值(GWP)的新型制冷剂的潜力非常感兴趣。数据中心冷却行业目前正在审查的新型“超级制冷剂”是R1234ze和R1234yf。不幸的是，低GWP制冷剂CRACDX解决方案的开发进展缓慢，需要考虑未来的权衡。较低的GWP制冷剂可能具有较高的初始成本，但它们的易燃性也需要仔细的风险评估。丁烷是一种极好的制冷剂，但它的性质非常危险。较新的制冷剂将面临类似的问题，并将受到越来越严格的审查。使用200千克制冷剂的大型单机比使用由多个较小单元组成的混合冷却系统（每个单元使用18千克制冷剂）存在更大的泄漏风险。随着有关制冷剂的法规不断加强，数据中心运营商将越来越意识到问题的严重性。可持续发展的未来随着下一代数据(NGD)和其他高端数据中心现在采用混合冷却技术，数据中心经理正在发现成本节约、走向绿色并确保高水平的弹性。随着制冷剂成本的不断上涨，传统制冷技术的运行成本将越来越高。未来，混合冷却技术可以帮助降低与制冷剂相关的风险，同时利用可持续的自然冷却方法。
