世界各地的媒体都在关注加州的严重旱情，而目前的焦点一直集中在居民和农业用户身上。数据中心等工业用户在很大程度上被忽视了。近几十年来，美国西部遭受了长期的系统性干旱。据美国干旱监测数据显示，近期加州70%以上地区处于极度干旱状态，近半数加州处于异常干旱状态。人口增长和随之而来的变化将进一步增加全球对水的需求。缺水问题不会消失。华尔街日报最近的一篇文章瞄准了数据中心行业，声称一个中型数据中心每年使用1300万加仑的水，相当于100英亩的杏树、三个医院或两个18洞的高尔夫球场.耗水量。华尔街日报提到的中型数据中心（15兆瓦）的概念与用水量不成正比。根据UptimeInstitute的调查数据，一个数据中心的平均规模约为1兆瓦，每年的用水量约为700万至800万加仑，相当于6亩杏树每年的用水量，一个5洞的高尔夫球场，或者不止一个医院。不到全年用水量的1/3。不管《华尔街日报》提到的数据是否准确，公众已经开始关注数据中心的用水量。让我们来看看数据中心是如何消耗水资源的，可以减少用水量的设计方案，以及IT行业对解决这个问题的态度。数据中心如何用水？数据中心用水的主要目的是散热（即冷却IT设备）。冷却数据中心的传统方法是使用水冷式冷冻水系统。在这些系统中，冷水分布在计算机房的冷却装置中。风扇吹过冷冻水管，为IT设备提供冷空气。水然后流回冷却单元以重新冷却。水冷冷却系统依靠冷却塔吸收热量。冷却塔是利用水和空气进行冷热交换产生蒸汽，通过蒸汽挥发带走热量，达到蒸发散热和降低水温的效果的大型箱形机组。在传统的数据中心设计中，冷却塔是耗水的罪魁祸首。我们假设一个1兆瓦的数据中心每分钟通过冷却塔泵送1,000加仑的冷凝水，其中1%-2%的水会被蒸发并以细雾的形式被风吹走。结果是每年消耗大约670万加仑的水。此外，每年约有130万加仑的水用于排放或更换。冷凝水反复蒸发并释放到大气中，携带矿物质、灰尘和其他污染物。这些水必须定期处理和排放。总的来说，一个使用传统冷却的1兆瓦数据中心每年使用大约800加仑的水。选择用水量更少的冷却装置如今，许多数据中心正在采用新的冷却方法，这些方法比传统的冷水机组和冷却塔组合更节能、用水更少。这些冷却方法通过整合蒸发冷却技术和利用外部空气的节能器来减少每年的用水量。UptimeInstitute发现，全球约有三分之一的新数据中心使用其他冷却系统，而不是传统的冷水机组和冷却塔组合。一些数据中心使用直接空气冷却。只需打开窗户，让空气流过敏感的IT设备即可。微软数据中心服务总经理ChristianBelady证明了这种做法是可行的，空气冷却受气候的限制，更重要的是，企业必须愿意接受因温度波动和空气颗粒物污染导致IT设备故障的风险..大多数使用空气冷却的组织也使用其他冷却技术。对于直接蒸发冷却，外部空气被吹过水饱和介质或喷雾并通过蒸发冷却。鼓风机循环冷却空气以冷却服务器。虽然比直接外部空气冷却更常见，但由于森林火灾、沙尘暴、农业活动或建筑工程等外部事件产生的污染物，它仍然对IT设备构成风险。这些污染物可以被过滤掉，但许多组织不能容忍污染的风险。一些数据中心使用所谓的间接蒸发冷却。该过程使用两种气流：一种是冷却IT设备的闭环主气流，另一种是冷却主气流的外部气流。外部气流通过直接蒸发冷却来冷却。冷却的二次空气流流过热交换器，冷却一次空气供应。风扇将冷却的初级空气推向服务器。此外，还有不使用水的冷却系统——干式冷却器使用泵送制冷剂而不是蒸发水蒸气来冷却空气。还有不需要使用蒸发冷却塔的风冷冷冻水系统。示例使用其他冷却方法的数据中心的一些典型示例包括：位于华盛顿州昆西的Vantage数据中心使用Munters间接蒸发冷却系统。Rackspace位于伦敦的数据中心和DigitalRealty位于柏林的ProfilePark使用顶部安装的间接外部空气技术与ExCool的蒸发冷却相结合。Facebook一期数据中心采用直接蒸发式风冷加湿系统，二期数据中心采用阻尼介质。雅虎位于纽约州北部的ChickenCoop数据中心在空气条件允许时使用直接外部空气冷却。Metronode是一家总部位于澳大利亚的通信公司，它使用直接空气冷却（用于备份的直接蒸发冷却）。在报告中，Facebook提到其Prineville冷却系统使用的水是传统冷水机组和冷却塔用水量的10%。Excool间接蒸发冷却产品的营销号称，一个1兆瓦的数据中心每年消耗约260,000加仑的水，约为传统数据中心的3.3%。使用泵送制冷剂系统的数据中心消耗的水更少。为什么不是所有的数据中心都采用上述冷却技术？既然这些新的冷却设计可以显着降低能源和水的消耗，为什么不让所有数据中心都采用上述技术呢？与传统的冷却方式相比，新的冷却系统需要额外投入50%到100%的成本。如需深入的财务分析，请阅读CompassDatacenter关于蒸发冷却系统潜在负投资回报率的研究。从根本上说，我们目前处于电和水相对便宜的阶段。资源消耗便宜的日子将会结束，但即使发生这种情况，昂贵的冷却系统的投资回报率也可能需要很多年才能实现。上述制冷系统往往会占用大量空间。对于许多数据中心来说，水冷设备更有意义，因为无法修改建筑物外观的相对较小的数据中心的容量是有限的。这也会影响打算获得UptimeInstitute评级的数据中心所有者。实现TierIII建筑设施认证需要组件隔离，并要求冷却系统的所有组件不影响设计的日常冷却温度。这意味着数据中心所有者需要能够忍受冷却装置、控制系统、再循环罐和热交换器的停机时间。TierIV容错要求系统在不影响核心系统的情况下容忍任何单个事件和后续事件。尽管许多使用新冷却系统的数据中心已经通过了UptimeTier认证，但这确实增加了认证过程的复杂性。公司在做决定时还需要考虑温度。如果您还没有准备好在入口空气温度达到22摄氏度的情况下运行服务器，那么额外的投资将不会有太大回报。此外，企业需要从良好的数据中心空间管理开始，包括优化气流以实现高效冷却，以及可能增加成本的潜在控制。此外，一些制冷系统无法在炎热和潮湿的气候下工作。而且，与任何其他新技术一样，选择另一种冷却系统会带来操作挑战。企业很可能需要进行以前不熟悉的设备配置和维护方面的培训。对于首次进入核心业务数据中心空间的厂商，企业需要进行额外的全面严格的评估。总体而言，数据中心行业整体对节水问题漠不关心。UptimeInstitute的调查数据显示，只有不到三分之一的数据中心运营商记录用水量或使用GreenGrid的用水效率指标。而根据UptimeInstitute的2015年数据中心行业调查，数据中心运营商在回答数据中心最重要指标的问题时，将用水量排在了垫底附近。数据中心经理表示，他们唯一关心的是减少用水量是二氧化碳排放量。但大量的水或电力消耗使数据中心很容易成为公众批评的目标。尽管有很多充分的理由选择传统的水冷系统，尤其是在您拥有现有建筑物的情况下。对于新数据中心，所有者应根据整体业务需求评估替代冷却设计，其中可能包括可持续性指标。UptimeInstitute在降低数据中心资源消耗方面进行了数十年的研究。应该使用促进IT效率的更全面的方法来评估水资源主题。使用该框架，数据中心运营商可以学习如何更好地证明和证明业务需求，并证明他们是对环境负责的企业资源管理者。
