數(shù)據中心和熱泵：一個成功的組合
數(shù)據中心和熱泵的組合是現(xiàn)代數(shù)據中心內一個關鍵問題的核心。隨著這些結構越來越多地負責為全球經濟體系提供動力，在其運營中實現(xiàn)能源效率的戰(zhàn)略已成為一個關鍵問題。
因此，運營商正在尋找一種可持續(xù)模型，以保證正確的數(shù)據中心熱負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)據中心的效率
關于數(shù)據中心技術的現(xiàn)狀與未來的討論有很多，因為這些系統(tǒng)中的能源效率問題被認為是全球發(fā)展的關鍵問題。
事實上，當今的數(shù)據中心是碳排放的重要貢獻者，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)據中心的運營在兩個方面提出了能源需求：其使用電力使硬件運行；并將能源用于數(shù)據中心冷卻過程，確保技術設備能夠安全可靠地運行而不會過熱。
同時，數(shù)據中心的運行還涉及低品位熱能的產生。事實上，據估計，數(shù)據中心消耗的電力中有高達98%會作為低級熱能被丟棄。其他數(shù)據，例如白皮書“數(shù)據中心余熱的利用”中發(fā)布的數(shù)據，提供了德國數(shù)據中心的情況，目前每年有超過130億千瓦時(kWh)的電力被轉化為熱量，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濟而且受到鼓勵甚至是強制性要求的情況下，這個問題必須得到解決?？紤]到對數(shù)字應用，以及對數(shù)據中心技術的需求持續(xù)增長，這一點尤其正確。
在這樣的背景下，Green Grid和美國環(huán)境保護署(EPA)等組織制定了數(shù)據中心的效率標準。其中包括電力使用效率(PUE)和用水效率(WUE)等重要指標。
正在設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)能計算機系統(tǒng)減少能源使用。
另一方面，通過數(shù)據中心和熱泵的結合，對余熱回收和再利用的關注是許多舉措的核心。
數(shù)據中心和熱泵如何結合
數(shù)據中心余熱再利用的挑戰(zhàn)在于數(shù)據中心釋放的熱能類型：服務器產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。事實上，工業(yè)熱泵能夠將溫度提高到60°C或更高，而多級熱泵可以達到150°C或更高的溫度值。
換言之，其能夠捕獲和回收數(shù)據中心產生的多余熱量，并將其傳輸?shù)礁鞣N系統(tǒng)，然后在這些系統(tǒng)中將其轉化為有用的熱能。從通過區(qū)域供熱計劃受益的當?shù)厣鐓^(qū)和其他設施（包括農業(yè)空間），到行業(yè)應用等等。
此外，成功的舉措還包括利用可持續(xù)和可再生能源來運行熱泵設施的可能性。這包括使用海水熱泵。
數(shù)據中心和熱泵的效率
在全球努力實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的更大背景下，尋求實現(xiàn)數(shù)據中心發(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)產或熱泵，以實現(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目的需求、潛力和局限性。同時，由于該系統(tǒng)的熱增強能力和出色的效率，選擇數(shù)據中心和熱泵仍然是許多項目的可靠選擇。
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3.0至6.0。這在數(shù)據中心熱負荷回收方面帶來了非凡的潛力。例如，一個配備熱泵的數(shù)據中心，COP為5.0，以每千瓦時0.10美元的電費運行，將能夠以每千瓦時0.0083美元的價格回收熱量并將其轉化為高價值的熱能。
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