傳統上，數據中心冷卻過程需要兩個關鍵要素：大量水資源和大量能源。干式冷卻器提供了一種潛在的替代方案。

通過使用更少電力和幾乎零水資源浪費來冷卻IT設備，數據中心干式冷卻器有助于解決行業面臨的一些最緊迫的可持續發展挑戰。

然而，數據中心中的干式冷卻器也存在一些缺點，并非適用于每個設施。以下是關于其工作原理、優缺點，以及干式冷卻在未來對數據中心影響程度的指南。

什么是數據中心干式冷卻？

數據中心干式冷卻是一種利用環境空氣降低設施溫度的散熱技術。

干式冷卻器的工作原理是將流體從熱量聚集區域（如數據中心服務器機房）循環輸送到暴露于外部空氣的設備中。只要外部空氣溫度低于流體溫度，就能降低流體溫度。冷卻后的流體隨后被泵送回熱量收集點，整個過程重復進行。

干式冷卻器的關鍵元素是專門的熱交換機制，加熱流體通過翅片管或板式結構。這些熱交換器最大化了暴露于環境空氣的表面積，實現了無水消耗的高效傳熱。

干式冷卻與冷卻塔的對比

干式冷卻不同于數據中心更常見的冷卻方法——冷卻塔。冷卻塔通過吸入水，使其流經熱量集中區域，然后蒸發部分水分來降低溫度。

干式冷卻系統與冷卻塔之間有兩個關鍵區別：

水資源使用 - 流經干式冷卻系統的流體可能是水或水基溶液。但由于系統采用閉環運行，不會浪費水資源。相比之下，冷卻塔持續消耗大量水資源，導致水使用效率（WUE）結果不佳。

能源使用 - 冷卻塔有時（但并非總是）配備冷水機組，依賴能源密集型機械制冷過程來冷卻水。干式冷卻器能耗更低，因為其功率需求僅限于在系統中泵送水。

因此，干式冷卻的主要優勢是比傳統數據中心冷卻更節水和（在某些情況下）更節能。

數據中心干式冷卻的缺點

如果干式冷卻更高效，為什么不是所有數據中心都使用它？答案——與許多其他環保友好的數據中心技術一樣——歸結為成本和有效性。

從成本角度來看，干式冷卻系統的建設成本通常比冷卻塔更高。它們需要更精細的設計和更昂貴的組件，如專門的熱交換器。從長遠來看，干式冷卻可能通過降低水和能源成本來節省資金，但前期費用可能讓數據中心運營商望而卻步。能源部估計，總體而言，干式冷卻的安裝成本可能是濕式冷卻的三到四倍。

干式冷卻的另一個主要缺點是在室外溫度高或外部空氣潮濕的地區效果不佳。如果環境空氣溫度高于服務器機房內部溫度，就無法冷卻系統。潮濕空氣對干式冷卻器的影響小于對冷卻塔的影響（潮濕時冷卻塔效率降低，因為潮濕空氣不利于液體蒸發），但在潮濕條件下傳熱效果仍然不佳。

因此，正如目前由于環境條件波動等因素而難以僅使用清潔能源為數據中心供電一樣，在許多氣候條件下，完全使用干式冷卻是不現實的。該方法僅在室外溫度不超過約80°F（27°C）的地區效果最佳，盡管接受數據中心內稍高的溫度可以將這一限制稍微提高。

由于大多數數據中心增長地區不具備這些氣候條件，干式冷卻不太可能成為數據中心冷卻的主要方法。

另一個考慮因素是物理占地面積。干式冷卻器通常需要比冷卻塔更多空間來實現相同的冷卻能力，因為它們需要更大的表面積進行空氣到流體的熱交換。這種增加的空間需求對于密集城市環境中的數據中心或擴展選擇有限的設施來說可能具有挑戰性。

混合方法

然而，這并不意味著在其他地區無法使用干式冷卻。將干式冷卻與冷卻塔混合的混合方法是可行的。在這種策略下，數據中心將包含兩種類型的冷卻系統，并根據環境溫度按需切換。

當然，混合數據中心冷卻比僅建設一種冷卻系統更昂貴。但對于致力于減少水資源浪費的數據中心運營商來說，這是一個有吸引力的選擇。