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能源成本不断攀升以及人们对绿色环保的愈加重视促使节能需求越来越强烈。节能冷却模式在某些天气条件下的节能潜力对 IT 环境非常具有吸引力。如果配置了节能冷却模式，寒冷月份可以利用室外空气制冷，让需要使用制冷剂的制冷组件，比如冷水机和压缩机，可以关停不用或在以较低负荷运行。直到不久前，节能冷却模式运行仍被认为是一种备选方案或辅助运行模式，但是现在它已经成为满足数据中心操作人员或行业标准（比如 ANSI/ASHRAE 标准 90.1-2010《除低层住宅外的建筑能源标准》）能效目标的必要条件。数据中心操作人员在一些天气条件下发现制冷系统可以以节能冷却模式作为首选工作模式，而让基于制冷剂的工作（即，机械制冷模式）作为辅助工作模式或备用方案。尽管节能冷却模式的概念已经在数据中心行业内得到认可，但是相关的术语还未标准化并且定义也容易引起混淆。其中最容易引起混淆的一点是使用“节能冷却(economizer)”这一术语来形容制冷系统内的一个组件或制冷系统的子设备。而实际上“节能冷却”不是指一个物体，而是指一种运行模式。制冷系统可以使用风冷制冷、水冷制冷或制冷剂制冷来将数据中心内的热量排到室外。“风侧节能冷却”和“水侧节能冷却”术语常常被用来形容包含节能冷却模式的制冷系统。由于没有其它标准定义，本白皮书将就利用“风”或“水”将热量排到室外的节能冷却模式类型建议相关术语和定义。会涉及到每种节能冷却模式类型，其中包括六种被认为最适合数据中心使用的类型。然后我们将从多个性能特征比较这六种类型的节能冷却模式。阅读本白皮书需要读者对各种排热系统类型有基本的认识。如果需要更多理解不同类型排热系统的制冷组件，请查阅第 59 号白皮书《用于 IT 环境的不同类型的空调设备》。许多不同类型的装置和制冷技术被用来制冷数据中心。但是，所有这些系统都会部分或全部包含以下四个基本要素： • 排热：风机或泵，流体（比如空气或水），将热量从数据中心运送至室外环境。 • 换热：利用盘管或通风孔将热量从一道热流体转换到下一道热流体。不论哪种，最后都需通过热交换将热量排到室外。 • 压缩机：系统使用制冷剂的高压和低压形态使热量“逆势”从冷区（数据中心）流向热区（夏天户外）。高压制冷剂比室外温度高许多。正是这种“温度提升”让热量可以从数据中心流向室外环境。 • 蒸发辅助：利用冷却塔、湿式过滤器或喷头将水蒸发以帮助将热量排到室外。简标准水冷数据中心会用到以上所有要素为数据中心制冷。传热和压缩机在制冷时会消耗电能，而蒸发辅助会消耗水。制冷系统按照数据中心满负载、高室外温度的最恶劣情况进行设计。当数据中心负载较少且室外温度凉爽时，系统必须降低功率以减少向数据中心供冷。不幸的是，制冷机组的各种装置在这种情况下利用不充分且工作效率低。为了提高在这种情况下的工作效率，制冷装置经过改进，配置了变频调速驱动、分级控制和其它功能。但是，仍然非常耗能。为了帮助在数据中心负载较少且室外温度凉爽时降低电力消耗，节能冷却模式应运而生。在节能冷却模式下，压缩机功能全部或部分被旁通所取代，从而消除或减少了压缩机的能耗。压缩机主要是在室外温度高于数据中心温度时用来将数据中心里的热量排到室外。但是，当室外温度比数据中心低到一定程度时，热量就会自动流向室外，而无需压缩机进行“增压升温”，因此这时不必使用压缩机。由此可见，在条件允许时，压缩机可以旁通运行，以节省用电。此外，系统配置了汽化辅助装置，在条件允许时，也可以将其关闭或改为旁通运行以节约用水。过去，在数据中心制冷系统内增加节能冷却模式需要承担额外支出而且工作也更为复杂，并且节能冷却模式只在一些特殊天气条件下才能够发挥作用，比如高纬度地区。但是，这种情况已经发生变化，由于以下原因，节能冷却模式现在被认为在大多数地区都能够发挥作用： • 数据中心在部分负载下工作加大了节能冷却模式所能带来的好处，越来越多的设计师认识到数据中心在其生命周期里有相当一部分时间是在较低的负载下运行。IT 设备的动态功率变化更使节能冷却模式的作用进一步得到加强。 • 数据中心在较高 IT 回风温度下工作的发展趋势使节能冷却模式的可用时间增多，特别是在较为温暖的天气条件下。 • 现在大多数新增的节能冷却模式可以实现“部分”节能冷却模式工作，极大增加了各种条件下所能节约的能源数量。 • 用以量化节能冷却模式节能性能的工具现在已经有所改进，常常结合 ROI 预测产生显著节约的可能性。 • 节能冷却模式的实际工作效果以及控制和监控系统的完善增加了人们对这些模式不会对数据中心可靠性造成负面影响的信心。压缩机旁通功能是所有节能冷却模式的一个核心概念。如何实现旁通功能（以及实现节能）取决于制冷机组的设计，详情请见下文段落。节能冷却模式有 19 种基本类型，其中 15 种可用于厂房数据中心（六种采用风侧，九种采用水侧）。其余四种采用水侧方式的节能冷却模式由于将冷凝水直接带进数据中心使设备受水损坏的几率增加，因此不建议在数据中心内使用。图 1 所示为这 15 种节能冷却模式 1 。在后面的段落中我们将就每种类型进一步说明。图中用黄色标注的类型将在本文后面章节中将作详细分析
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蓄电池特点
o（1）使用寿命长
高强度紧装配工艺，提高电池装配紧度，防止活物质脱落，提高电池使用寿命。
低酸比重电液，提高电池充电接受能力，增强电池深放电循环能力。
增多酸量设计，确保电池不会因电解液枯竭缩短电池使用寿命。
因此GFM系列蓄电池的正常浮充设计寿命可达15年以上(25℃)
（2）高倍率放电性能优良
高强度紧装配工艺，电池内阻极小，大电流放电特性优良，比一般电池提高20[%]以上。
（3）自放电低
高纯度原料和特殊造工艺，自放电很小，室温储存半年以上也可无需补电。
（4）维护简单
特殊氧气吸收循环设计，克服了电池在充电过程中电解失水的现象，在使用过程中电解液水份含量几乎没有变化，因此电池在使用过程中完全无需补水，维护简单。
（5）安全性高
电池内部装有特制安全阀，能有效隔离外部火花，不会引起电池内部发生爆炸。
（6）安装简捷
电池立式、侧卧、叠层安装均可，安装时占地面积小，灵活方便。
（7）洁净环保
电池使用时不会产生酸雾，对周围环境和配套设计无腐蚀，可直接将电池安装在办公室或配套设备房内，无需作防腐处理。
·蓄电池的充放电特性
o蓄电池具有自放电效应。从生产制造车间到用户使用，大约要延误数月的时间。以PA-NASONIC蓄电池为例，在30℃的环境温度下贮藏8个月，蓄电池的残存容量仅为出厂时的一半，因此对于新购买的与配套的蓄电池，一般要进行一次较长时间的充电，这叫做初充电。蓄电池的初充电电流大小应按0.1C来充电，蓄电池在放电终了后可进行再充电，这叫正常充电。目前在UPS中普遍采用两种充电方式:浮充和脉充。所谓浮充电是指整流器的输出与蓄电池并联工作，并同时向负载供电，实际上此时整流器提供的电流分两路，一路送给负载，另一路送给蓄电池，以补充蓄电池自身内部损耗，浮充充电工作方式接线简单，对改善UPS输出瞬态响应特性有好处。脉冲充电的特点是充电电流随蓄电池容量而变化，用这种方式充电，可以缩短充电时间。
1.充电电压
由于UPS蓄电池属于备用工作方式，市电正常情况下处于充电状态，只有停电时才会放电。为延长蓄电池的使用寿命，UPS的充电器一般采用恒压限流的方式控制，蓄电池充满后即转为浮充状态。
对于端电压为12V的蓄电池，正常的浮充电压在13.5~13.8V之间。浮充电压过低，蓄电池充不满，浮充电压过高，会造成过电压充电。当浮充电压超过14V时，即认为是过电压充电。严禁对蓄电池组过电压充电，因为过电压充电会造成蓄电池中的电解液所含的水被电解成氢和氧而逸出，使电解液浓度增大，导致蓄电池寿命缩短，甚至损坏。
2.充电电流
蓄电池充电电流一般以C来表示，C的实际值与蓄电池容量有关。举例来讲，如果是100Ah的蓄电池:C为100A。松下铅酸免维护蓄电池的最佳充电电流为0.1C左右，充电电流决不能大于0.3C。充电电流过大或过小都会影响蓄电池的使用寿命。
理想的充电电流应采用分阶段定流充电方式，即在充电初期采用较大的电流，充电一定时间后，改为较小的电流，至充电末期改用更小的电流。充电电流的设计一般为0.1C，当充电电流超过0.3C时可认为是过电流充电。避免用快速充电器充电，否则会使蓄电池处于“瞬时过电流充电”和“瞬时过电压充电”状态，造成蓄电池可供使用电量下降甚至损坏蓄电池。过电流充电会导致蓄电池极板弯曲，活性物质脱落，造成蓄电池供电容量下降，严重时会损坏蓄电池。
3.充电方式
铅酸蓄电池放电产物是硫酸铅，若不及时转化掉，会使蓄电池处于充电不足状态，从而降低蓄电池放电容量和缩短蓄电池使用寿命。因此，必须使蓄电池组处于充足电状态。对不同情况，可分浮充和均充。
(1)浮充充电。在线式蓄电池组是长期并联在充电器和负载线路上，作为后备电源的工作方式。一般情况下，都采用浮充充电，单体蓄电池电压控制在2.25V(相对于2V蓄电池)，并定期观察、记录浮充电压变化。如果单体蓄电池电压偏低，说明蓄电池充电不足，容量不够，应注意跟踪。
(2)均衡充电。所谓均衡充电是把每个蓄电池单元并联起来，用统一的充电电压进行充电。如果蓄电池组在浮充过程中存在落后蓄电池(单体电压低于2.20V，相对于2V蓄电池)，或浮充3个月后，宜进行均充过程，其单体蓄电池控制在2.35V，充6~8h(注意，一次均充时间不宜太长)，然后调回到浮充电压值，再观察落后蓄电池电压变化，如电压仍未到位，相隔两周后再均充一次。一般情况下，新的蓄电池组经过6个月浮充、均充后，其电压会趋于一致。均衡充电电流一般选0.3C或略小于0.3C。额定电压为12V的蓄电池，均衡充电电压一般选14.5V。
当UPS的蓄电池在使用中遇到下述情况之一时，要想恢复蓄电池的可充放电特性，应采用均衡充电的办法来解决。
1)过量放电使得蓄电池的端电压低于蓄电池所允许的放电终了电压。对12V的M型铅酸蓄电池而言，其放电终了电压为10.5V左右。
2)UPS蓄电池组中，各蓄电池单元之间的端电压差别超过1V左右。
3)长时间放置不用，超过静态存储时间的蓄电池。常温环境，一般UPS蓄电池的静态存储时间为9个月。当温度为31~40℃时，静态存储时间为5个月(包括新购蓄电池)。
4)重新更换了电解液的蓄电池。
5)放电后末能及时充电的蓄电池。
6)长期工作于浮充状态(即UPS长期工作于市电状态)并超过静态存储时间。
7)不慎放电，将蓄电池端电压放至低于终止电压。
对于NP6-12型密封式铅酸蓄电池，其均衡充电电压为14V左右，最大允许的均衡充电电流小于0.28C；对于LCL12V24P型密封式铅酸蓄电池，其均衡充电电压为14V左右最大允许的均衡充电电流小于8A。
(8)温度补偿。虽然蓄电池的工作温度范围很宽，可在-15~+45℃范围内运行，但是蓄电池运行最佳环境温度为25℃左右，如果环境温度变化较大，需用温度系数进行补偿(-3mV/℃)。
(9充电操作。蓄电池的初充电电流大小一般按说明书中的规定值，或按额定容量1/10的电流来进行。使用中正常充电时，最好采用分级定流充电方式，即在充电初期用较大电流，充电一定时间后，改用较小电流，至于充电后期，改用更小电流。这种充电方法的充电效率较高，它所需充电时间较短，充电效果也好，对延长蓄电池寿命有利。有的新型智UPS采用定期自动监测及循环充电的方式进行对蓄电池充电，以延长蓄电池寿命。
(10)治疗性充放电。对于蓄电池治疗性充放电过程，从放电容量和蓄电池电压值判断每只蓄电池的“健康情况”，因为不同放电容量过程中每只蓄电池的电压变化就代表了该蓄电池"健康"状况，如有不合格的蓄电池，应采取补救措施。
有些UPS蓄电池欠电压是由于UPS逆变器末级驱动电路损坏，造成蓄电池放电所致。若在修好电路故障后，应及时将蓄电池接入原电路充电，仍然会使蓄电池复好如初。问题在于欠电压的蓄电池无法使UPS启动成功。此时，可用如下办法解决:
1)先用好的蓄电池将UPS启动到市电状态后，再撤掉好蓄电池换上待充电的欠电压蓄电池。在调换蓄电池时，要求UPS空载运行。一般UPS迸入市电状态后，只要保持输入市电正常，撤掉蓄电池不会影响市电供电状态。给欠电压的蓄电池充电过程中，应注意观察蓄电池的充电电流。
2)将欠电压的蓄电池先充电到10.5V(相对于12V蓄电池)以上，便可使UPS成功启动。15000975843Q1113863524
4.放电要求
蓄电池实际放出的容量与放电电流有关，放电电流越大，蓄电池的效率越低。例如，12V/24Ah的蓄电池当放电电流为0.4C时，放电至终止电压的时间是1小时50分，实际输出容量17.6Ah，效率为73.3[%]。当放电电流为7C时，放电至终止电压的时间仅为20s，实际输出容量0.93Ah，效率为3.9[%]。所以应避免大电流放电，以提高蓄电池的效率。一般电路设计和用户选择负载时，都要保护UPS蓄电池逆变放电电流不超过2C。
放电深度对蓄电池使用寿命的影响也非常大，蓄电池放电深度越深，其循环使用次数就越少。虽然UPS郡有蓄电池低电压保护功能，一般单节蓄电池放电至10.5V(相对于12V蓄电池)左右时，UPS就会自动关机，但是如果UPS处于轻载放电或空载放电的情况下，尽管小电流放电能提高蓄电池的效率，但是当用极小电流(小于0.05C)长时间放电时，将导致蓄电池实际放出容量超过其额定容量，从而造成蓄电池严重的深度放电。当蓄电池放电深度为100[%]时，蓄电池实际使用寿命约为200~250次充放电循环；放电深度为50[%]时，约为500~600次充放电循环。因此，在使用UPS时，既要避免重载过电流放电，又要避免长时间轻载放电造成蓄电池深度放电。更要避免蓄电池短路放电，否则，会严重损坏蓄电池的再充电能力和储电能力，缩短使用寿命。在蓄电池的实际应用中，不是首先追求放出容量的百分之多少，而是要关注发现和处理落后蓄电池，经对落后蓄电池处理后再做核对性放电实验。这样可防止事故，以免放电中落后蓄电池恶化为反极蓄电池。我们的产品可以给您的公司带来利润，降低成本，提升产品的质量，增加客户信任度。我们卖的不仅仅是产品，我们是靠质量，品牌。口碑，说话的，服务至上，客户至上的服务宗旨。
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