數據中心低碳與節能技術
盧俏巧 劉英 康孝 等
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商品描述
本書旨在介紹數據中心的低碳和節能技術，幫助讀者深入了解如何通過可持續的方式運行和管理數據中心。
本書共6章。第1章介紹數據中心發展背景。第2章介紹數據中心冷卻技術，該技術是確保數據中心正常運行的關鍵。第3章介紹數據中心供配電技術，該技術是數據中心穩定運行的基礎。第4章介紹數據中心數字技術，相關技術對於提高數據中心的運行效率、可靠性和推動數據中心可持續發展至關重要。第5章介紹低碳數據園區多能源系統。第6章分享一些優秀數據中心案例，展示不同行業的典型實踐和創新解決方案。
本書可為“雙碳”背景下，我國數據中心朝著高效節能、綠色可持續的方向發展提供理論支撐和經驗借鑒，適合科技公司高級管理人員、質量管理人員、過程改進人員、敏捷教練、咨詢顧問、項目經理及研發人員等閱讀與參考。
作者簡介
本書由湖南省郵電設計規劃院多位作者結合多年來在數據中心節能和低碳領域實踐經驗的撰寫，如建築院副院長兼技術總監盧俏巧、技術經理劉英、電源技術總監康孝等。
目錄大綱
第 1章 數據中心發展背景 1
1.1 數據中心發展歷程 2
1.1.1 中國電信IDC起步階段 3
1.1.2 中國電信IDC高速發展階段 4
1.1.3 中國電信IDC智能低碳階段 4
1.2 數據中心的市場規模及能耗現狀 5
1.2.1 數據中心的市場規模 5
1.2.2 數據中心的能耗現狀 22
1.3 我國數據中心發展政策及要求 35
1.3.1 國家層面 35
1.3.2 地方層面 40
1.3.3 中國電信發展政策及要求 43
1.4 “雙碳”背景下的我國數據中心 44
1.4.1 因地制宜的差異化數據中心布局規劃 46
1.4.2 加強數據中心和網絡建設的協同布局 47
1.4.3 支持對外開放前沿地區試點探索建設國際化數據中心 47
1.4.4 數據中心產業新趨勢 48
參考文獻 52
第 2章 數據中心冷卻技術 53
2.1 數據中心冷負荷 53
2.1.1 數據中心冷負荷來源 53
2.1.2 數據中心散熱過程 55
2.1.3 數據中心冷卻系統架構 59
2.2 數據中心冷卻系統二次側散熱方案和設計 61
2.2.1 數據中心冷卻系統二次側形式 62
2.2.2 房間級冷卻方式 63
2.2.3 列間級冷卻方式 71
2.2.4 機櫃級冷卻方式 78
2.2.5 服務器級冷卻方式 83
2.2.6 芯片級冷卻方式 89
2.2.7 浸沒式液冷方式 94
2.2.8 數據中心房間級、列間級、機櫃級、芯片級冷卻方式和浸沒式液冷方式的選擇 99
2.2.9 中國電信推薦數據中心空調末端配置原則 100
2.3 數據中心冷卻系統一次側散熱方案和設計 102
2.3.1 自然冷卻技術 103
2.3.2 高效冷水機組 109
2.3.3 余熱回收技術 121
2.3.4 冷熱蓄能節能技術 125
2.4 數據中心冷卻節能指標 133
2.4.1 數據中心的電能利用效率 133
2.4.2 數據中心的制冷負載系數 135
2.4.3 數據中心用冷水機組全年性能系數 136
2.4.4 數據中心冷卻系統綜合性能系數 136
2.4.5 數據中心的水利用效率 137
2.4.6 數據中心的節碳指標 139
參考文獻 140
第3章 數據中心供配電技術 145
3.1 供配電系統 145
3.1.1 負荷計算 145
3.1.2 電源及電壓選擇 147
3.1.3 高壓配電系統 151
3.1.4 低壓配電系統 158
3.2 備用電源系統 168
3.2.1 備用電源簡介 168
3.2.2 柴油發電機組 168
3.2.3 柴油發電機組燃油系統 170
3.2.4 柴油發電機組排煙及降噪 172
3.3 不間斷電源系統 173
3.3.1 不間斷電源系統簡介 173
3.3.2 UPS系統 174
3.3.3 通信用高壓直流系統 176
3.3.4 UPS系統與高壓直流系統對比 177
3.4 供配電節能技術 178
3.4.1 高低壓系統節能技術 178
3.4.2 不間斷電源系統節能技術 179
3.4.3 智能小母線節能技術 181
參考文獻 181
第4章 數據中心數字技術 182
4.1 數字化設計技術 182
4.2 自動控制系統 182
4.3 數據中心暖通空調系統的故障檢測診斷 183
4.3.1 數據中心暖通空調系統故障種類 183
4.3.2 故障預警 185
4.3.3 常用的故障檢測與診斷方法（工具） 189
4.4 數據中心的可靠性 196
4.4.1 數據中心低可靠性的危害 197
4.4.2 數據中心可靠性評價方法 198
4.4.3 數據中心可靠性分級 200
4.4.4 數據中心可靠性建模 202
4.4.5 數據中心冷卻系統可靠性提升方法 205
4.5 數據中心冷卻系統智慧運維 211
4.5.1 數據中心冷卻系統智慧運維概述 211
4.5.2 能耗管理與環境監控 211
4.5.3 模型預警 215
4.5.4 數字化運維和調優（人工智能節能系統） 216
4.5.5 數據中心動力環境監控系統 221
4.6 自動巡遊機器人 234
參考文獻 234
第5章 低碳數據園區多能源系統 237
5.1 能源應用現狀 238
5.1.1 現有能源結構 238
5.1.2 現有清潔能源應用現狀 241
5.2 區域能源系統介紹 245
5.3 以數據中心為主的區域能源冷熱電調配 248
5.3.1 不同建築的能源需求導致的冷熱電調配 248
5.3.2 通過遷移數據負載來進行區域能源系統中數據中心電力調峰 250
5.3.3 園區柔性儲能技術研究 251
5.4 區域能源系統運行階段的多能源協同優化控制 252
5.4.1 區域能源系統多能源協同調度 253
5.4.2 數據中心與區域能源系統設計優化 265
5.4.3 數據中心與區域能源系統運行優化 270
5.5 以東江湖大數據中心產業園區為例進行區域能源建設簡介 272
5.5.1 園區概況 272
5.5.2 湖水源余熱回收供熱系統概況 274
5.5.3 實測結果及分析 277
5.5.4 移峰填谷策略下余熱回收供熱系統節能和經濟性研究 281
5.6 以我國華北地區某中小型數據中心為例進行區域能源建設簡介 284
5.6.1 園區概況 284
5.6.2 設備容量優化結果 285
5.6.3 最優運行出力分析 288
參考文獻 291
第6章 優秀數據中心案例 293
6.1 中國電信中南智能算力中心 293
6.1.1 項目概況 293
6.1.2 主要設計特點 293
6.1.3 空調系統簡述 295
6.1.4 電源系統簡述 299
6.1.5 設計總結 303
6.2 雅安川西數據湖 304
6.2.1 項目概況 304
6.2.2 主要設計特點 304
6.2.3 系統簡述 304
6.3 中國電信郴州資興東江湖數據中心 307
6.3.1 項目概況 307
6.3.2 主要設計特點 307
6.3.3 設計概況 310
6.3.4 設計總結 311
6.4 英國倫敦Telehouse North Two數據中心 312
6.4.1 項目概況 312
6.4.2 系統概況 312
6.4.3 系統優勢 313
6.5 微軟海底數據中心 313
6.5.1 項目概況 315
6.5.2 技術特點和項目優勢 315
