本书吸收了第1版的经典之处，全面介绍了碳达峰、碳中和背景下我国数据中心及绿色低碳数据中心的发展现状、发展趋势、能耗问题、高效冷却设备、气流组织、监控节能系统、规划设计与标准、数据中心节能案例及5G机房设计等。书中综合目前相关新产品、新系统、新思路、新方法、新标准，结合数据中心的具体情况，介绍数据中心的演变过程、传热过程、冷热源设备及系统设计、末端设备、气流组织、监控节能系统、节能规划设计与标准，以及国内外典型数据中心的节能设计思路及案例等，以降低能耗和节约资源为目的，促进数据中心的建设实现可持续发展。
本书也是作者多年从事数据中心节能技术研究和实践经验的总结。
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本书可作为高校建筑环境与能源应用工程专业的教材，也可供相关领域的设计人员、设备研发人员、系统运维人员、管理人员，以及相关政府部门的工作人员等学习和参考。
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第2版前言
第1版前言
第1章概论1
1.1数据中心的前世今生1
1.1.1数据中心发展历程1
1.1.2数据中心功能演进5
1.2新基建数据中心发展趋势7
1.2.1 数据中心的市场规模7
1.2.2数据中心的建设情况12
1.2.3数据中心单机柜功率现状分析与总体能效分析15
1.2.4数据中心所存在的问题19
1.2.5新基建数据中心技术路线25
1.2.6数据中心的冷却技术趋势26
1.2.7我国数据中心发展的相关政策35
1.3我国绿色数据中心的发展40
1.3.1绿色数据中心内涵与定义41
1.3.2政策支持推动绿色数据中心发展42
1.3.3我国绿色数据中心相关技术标准与主要内容43
1.3.4绿色数据中心发展趋势48
思考题与习题48
参考文献48
第2章数据中心传热过程、负荷计算与能耗模型51
2.1数据中心的典型布局与传热分析51
2.1.1数据中心建设与分类51
2.1.2数据中心选址分析52
2.1.3数据中心机房功能分区及其面积选取54
2.1.4数据中心机房典型送回风方式布局55
2.1.5数据中心各类设备的布置原则56
2.1.6数据中心机房建筑设计与布局60
2.1.7数据中心传热分析63
2.2建筑围护结构的冷负荷计算64
2.2.1传统通过围护结构传入热量的计算64
2.2.2传统计算方法存在的问题65
2.2.3影响数据中心围护结构保温性的因素66
2.2.4负荷模拟计算方法的选择67
2.2.5DeST模型简介及其与其他模型的比较68
2.2.6基于DeST软件的数据中心的全年负荷及能耗模拟69
2.3新风及人体负荷计算73
2.3.1人体散热量计算73
2.3.2新风冷负荷计算73
2.3.3人体散湿量计算74
2.3.4新风湿负荷计算76
2.4IT及转换设备热负荷估算与数据中心能耗模型77
2.4.1IT及转换设备热负荷估算77
2.4.2数据中心发热设备发热分析77
2.4.3数据中心发热设备的发热计算88
2.4.4数据中心能耗预测90
2.4.5数据中心能耗模型的建立91
2.4.6服务器的功耗模型 92
2.4.7空调系统的能耗模型97
2.4.8数据中心能耗的宏观预测102
思考题与习题105
参考文献106
数据中心节能技术与应用第2版目录第3章数据中心机房侧冷源设备及系统设计110
3.1数据中心冷源系统介绍110
3.1.1机械制冷系统112
3.1.2自然冷源系统112
3.1.3分布式能源系统113
3.2制冷设备原理与性能117
3.2.1压缩式制冷设备117
3.2.2换热设备及辅助设备的原理与性能123
3.2.3溴化锂机组的原理与性能125
3.3制冷设备机组原理与性能137
3.3.1风冷型精密冷却设备137
3.3.2水冷型直膨式冷却机组144
3.3.3乙二醇自然冷型冷却机组146
3.3.4冷冻水型冷却机组148
3.3.5双冷源主机设备151
3.3.6氟泵自然冷型冷却机组155
3.3.7水侧余热回收系统158
3.3.8蒸发冷却空调机组160
3.4回路热管冷却技术171
3.4.1回路热管冷却系统思辨171
3.4.2重力型回路热管176
3.4.3液泵辅助驱动回路热管冷却系统179
3.4.4气泵（压缩机）驱动回路热管冷却系统185
3.5冷却主机的性能评价189
3.6数据中心制冷节能技术模式及制冷方案选择逻辑190
3.6.1数据中心制冷节能技术模式190
3.6.2数据中心制冷方案选择逻辑192
思考题与习题194
参考文献195
第4章数据中心蒸发冷却技术198
4.1蒸发冷却技术原理198
4.1.1风侧蒸发冷却198
4.1.2水侧蒸发冷却200
4.2蒸发冷却换热器202
4.2.1直接蒸发冷却器202
4.2.2间接蒸发冷却器204
4.3蒸发冷却技术设备性能评价208
4.3.1直接蒸发冷却空调机组208
4.3.2间接蒸发冷却空调机组209
4.3.3蒸发冷却冷水机组211
4.4数据中心蒸发冷却系统应用形式212
4.4.1数据中心用直接蒸发冷却212
4.4.2数据中心用间接蒸发冷却214
4.4.3数据中心用空气-水蒸发冷却218
4.4.4数据中心用蒸发冷却散热系统222
思考题与习题224
参考文献225
第5章末端设备原理及气流组织评价226
5.1空气侧末端设备原理及性能227
5.1.1水冷柜门空调227
5.1.2背板空调228
5.1.3列间空调235
5.1.4机房精密空调239
5.2气流组织的模拟仿真239
5.2.1数据中心建模239
5.2.2气流控制方程242
5.2.3机架与服务器模型246
5.3数据中心气流组织常用性能指标及评价250
5.3.1机柜冷却指数251
5.3.2回风温度指数251
5.3.3供热指数与回热指数252
5.3.4掺混指数253
5.4数值仿真在数据中心的应用253
5.4.1数值仿真技术概述253
5.4.2基于数值仿真技术的数据中心热管理255
5.4.3基于数值仿真技术的室内应用场景259
5.4.4基于数值仿真技术的室外应用场景269
5.4.5基于数值仿真技术的空调故障停机分析273
5.4.6数值仿真应用趋势277
思考题与习题282
参考文献282
第6章数据中心的可视化监控节能系统285
6.1控制原理简介285
6.1.1基本概念285
6.1.2基本控制方式286
6.1.3系统的数学模型286
6.1.4系统方块图287
6.1.5控制性能指标287
6.1.6系统的分析方法288
6.1.7案例——定风量系统的基本控制289
6.2节能控制理论与分析方法290
6.2.1常用控制方法291
6.2.2基本节能策略294
6.3数据中心高压直流系统296
6.3.1数据中心电源系统方案296
6.3.2数据中心高压直流系统的设计对比298
6.3.3数据中心高压直流系统的应用301
6.4数据中心空调系统典型故障简介301
6.4.1数据中心空调系统故障种类301
6.4.2典型故障影响机理303
6.4.3故障检测与诊断理论方法305
思考题与习题308
参考文献308
第7章数据中心节能规划设计与标准310
7.1数据中心的能效指标310
7.1.1电能使用效率(PUE)311
7.1.2其他能效指标314
7.1.3日本的DPPE能效指标体系315
7.2数据中心空调系统设计标准317
思考题与习题322
参考文献322
第8章国内外典型数据中心的节能设计思路及案例323
8.1设计中常见的问题及对策323
8.2我国数据中心节能设计案例分析329
8.2.1资兴市东江湖大数据产业园一期新建机楼329
8.2.2中国移动通信集团湖南有限公司核心机楼335
8.2.3中国联通呼和浩特云数据中心337
8.2.4阿里云千岛湖数据中心341
8.2.5中国联通绥化分公司数据中心343
8.2.6宁夏中卫奇虎360云计算数据中心345
8.2.7国家超级计算郑州中心346
8.2.8腾讯天津数据中心余热回收项目349
8.2.9华为智能预制模块化数据中心352
8.2.10海底数据中心356
思考题与习题362
参考文献362
第9章高热密度数据中心及5G机房设计363
9.1高热密度数据中心概况363
9.2高热密度数据中心散热解决方案364
9.2.1机房级冷却方案365
9.2.2机柜级冷却方案367
9.2.3服务器级液冷方案370
9.35G供电与供冷技术374
9.3.15G供电技术374
9.3.25G通信供冷技术376
思考题与习题388
参考文献388