当今世界数据量爆发性增长和云计算的兴起推动了IDC产业的发展，其用电规模和占电网供电比例越来越大，并成为季节性冲击电网负荷供需平衡的主要因素。电力生产企业为缓解高峰用电紧张和低谷用电过剩的矛盾，制定峰、平、谷阶梯电价政策，引导IDC企业采用新科技、新技术、新方法错峰用电，降低电费成本。蓄冷技术既响应了电力生产企业错峰用电需求，缓解了电网负荷负担。又能够为IDC企业大大节省空调电费，提高企业的经济效益。

工程中常用的蓄冷介质有下列三种蓄冷介质：

水：利用水的温度变化储存显热量，蓄冷温度一般取4℃以上，蓄冷温差为5～11℃。水的单位体积蓄冷量较小，为5.8～12.77kWh/m3，蓄冷贮槽体积较大。制冷机可以按常规空调工况或者稍低温度运行。

冰：利用冰的溶解潜热储存冷量，制冰温度一般取—4～—8℃；冰的单位体积蓄冷量较大，为40～50kWh/m3，冰蓄冷贮槽所占容积较水蓄冷小。冰蓄冷可提供较低的供水温度，但至少1台制冷机为双工况型，在制冰期间的效率会有所下降。

共晶盐：无机盐与水的混合物称为共晶盐，共晶盐的相变温度一般为5～7℃。该蓄冷方式的单位体积蓄冷量约为20.8kWh/m3，所需蓄冷槽的体积介于冰蓄冷和水蓄冷之间。制冷机可按常规空调工况运行。

综上所述，水蓄冷是单位体积蓄冷量最小的蓄冷方式，需要的蓄冷槽容积最大；尽管如此，水蓄冷系统依然是目前数据中心常用的蓄冷形式，有以下几个原因：

（1）数据中心项目的冷冻水温度都较高，有的系统冷冻水供回水温度做到17/23℃；如果采用水蓄冷，冷水机的运行可以做到只有一种工况，而不是采用双工况冷水机，按照系统供水水温提供出水温度即可，可以在原有冷机参数的基础上设计蓄冷系统的水温参数，并且可以保证供冷及蓄冷工况时的冷水机效率均较高。

（2） 数据中心的蓄冷时间较短，满足市电柴电转换时间即可，一般设置为15分钟，也可以更短，所以水蓄冷单位体积蓄冷量小的劣势没那么明显，数据中心的场地可以满足设置水蓄冷罐，也可以在规范和功能许可下与其它一些水池有条件的合用。

（3）数据中心的放冷时间不规律，且对安全可靠性要求很高，冰蓄冷和共晶盐都需要增加中间换热器，泵等专有蓄放冷设备，而水蓄冷可直接并联或串联进入冷冻水系统，与冷冻水系统共用水泵，蓄放冷过程简单，可实现机械式转换，安全可靠性高，能随时切入放冷，适应突然失电的情况。

（4）水蓄冷的蓄冷温度提高，相对冰蓄冷和共晶盐蓄冷节省了向周围环境的散冷量，而数据中心的蓄冷罐需要一直保持蓄冷状态，节约此部分能耗有较大的节能意义。

数据中心系统蓄冷系统典型系统

数据中心的比较典型的带蓄冷功能的冷冻水系统示意图，每个数据中心都有独特的需求，蓄冷系统需要根据具体项目情况，采用合理的蓄冷技术进行设计，以达到满足数据中心安全节能的运营要求。

●小型数据中心冷冻水蓄冷系统

冷水机（N+1配置）

一次泵（N+1配置）

闭式水蓄冷罐（N）

●大型数据中心冷冻水蓄冷系统

冷水机（N+1配置）

一次泵（N+1配置）

开式/闭式水蓄冷罐（N）

两种系统各有优劣点，在数据中心项目中，一次泵系统相较于二次泵系统水泵能耗相对更低，二次泵系统相较于一次泵系统更安全可靠。每个数据中心都有独特的需求，蓄冷系统需要根据具体项目情况，采用合理的蓄冷技术进行设计，以达到满足数据中心安全节能的运营要求。

案例分析

以福建地区某数据中心为例，蓄冷系统全年运行，该工程建筑面积约为19700m2，数据中心总冷负荷为16872kW。采用4台4219kW进出水温度（12/6℃）常用冷水机组及2台2110kW备用冷水机组，备用冷水机组兼用作蓄冷机组。按照每日23: 00～次日7: 00为电价低谷期，按8h计算，2台2110kW备用冷水机组满负荷运行8h，故蓄冷罐体积为5088m3。福建地区高低峰电价差比为2.78，经过计算，因采用蓄冷罐及运行费用增加的初投资回收期为1.96年。

以上海对某互联网公司机房进行了实例分析，建筑面积约28790m2，单独配置闭式蓄冷灌4350m3作15min应急备用冷源。该项目夏季尖峰空调冷负荷约11000 kW，如此大的空调负荷，对电网的负载冲击很大，且每天空调电费巨大，于是提出在本项目采用水蓄冷空调技术。夜间谷时备用冷机和蓄冷机并联满负载循环工作两圈制备7℃冷水，储存在室外蓄冷罐内。第一圈进出水温19/13℃，第二圈进出水温13/7℃，蓄冷温差12℃，其最大制冷能力为61160kWh，蓄冷量60430kWh，其中210 m3冷水（2930kWh）作为应急备用冷源，其余4140 m3冷水（约57500 kWh）作为白天放冷使用。结论如下：

1）水蓄冷比常规电制冷空调方案初投资增加492.9万元。

2）水蓄冷比常规电制冷空调方案年运行费用减少230.2万元，机房10 年全寿命运行周期内，水蓄冷比电制冷空调方案共节省电费2302万元。

3）采用水蓄冷空调方案的静态投资回收期则为2.2年。（详见：数据中心水蓄冷技术）

综上，采用水蓄冷技术不可避免会增加项目的初投资，但长远来看，节省的运行费用可在较短周期内回收增加的初投资，因此我们在相关项目的设计中，可参考这种做法。