你真的知道吗？数据中心潜在的公共健康安全风险

四、数据中心军团菌风险

大量的调研数据未包括任何的数据中心，这足以说明，数据中心的冷却水系统未纳入疾控中心监测范围内，并且行业内鲜有人关注，这存在巨大的隐患。

如图4所示，某实际运行的数据中心冷却塔内部环境脏乱不堪，污染严重，水质情况很差，数据中心用冷却塔内部水质监管缺位，实际情况令人触目惊心。

图4 某数据中心开式冷却塔内部（来源于网络）

传统风冷系统存在能效较低、室外机摆放空间不足等问题，无法满足节能的需求，因此近些年集中空调冷冻水系统得到了飞速的发展。同样换热量的冷却塔，闭式的造价是开式塔的3-5倍，因此目前国内绝大部分IDC使用的是开式冷却塔，因此，目前数据中心军团菌潜在威胁是比较大的。

图5 数据中心开式冷却塔庞大的羽流状漂水（来源于网络）

如图5所示，大型开式冷却塔的水雾扩散范围很大，如果产生军团菌，对附近的环境都会产生较大的威胁，气溶胶可能随风传播到附近十几公里的范围。

那么，集中冷冻水系统都采用闭式塔来规避风险是否可行呢？采用不同类型冷却塔的IDC成本组成比对如下图6、7所示：

图6 10MW冷冻水IDC开式冷却塔系统投资组成

图7 10MW冷冻水IDC闭式冷却塔系统投资组成

其总成本对比如表5所示：

表5 10MWIDC采用开式和闭式冷却塔投资对比

选用品牌较好的闭式冷却塔，大概会比开塔系统总成本增加10.59%，总体成本上升不多。闭式塔优点多，漂水率、耗水量均大幅低于开式塔，补水量也较少，脏堵、着火风险都低很多，并且后续无需大修更换填料，唯一的劣势是价格高出很多。

采用闭式塔，不但可以大幅降低军团菌传播风险，另外从维护难度、系统清理、可靠性等方面均有提升，因此综合考虑经济效益与企业社会责任，采用闭式冷却塔是可行的。

五、数据中心主流空调方案公共健康安全风险比对

随着技术的进步，目前全变频风冷系统解决方案已得到大规模的应用，其能耗数据已经可以优于离心式冷水系统，完全不采用水的解决方案将完全消除军团菌风险的威胁。

如图8所示，为某天津已经运行的4000kW全变频风冷氟泵数据中心，第三方满载假负载测试结果，在2019年8月13日，室外温度22度时，整机房100%负荷下，数据中心整体PUE1.258(包含供配电、暖通等全部基础设施)。

图8 某运营商4000kW全变频风冷氟泵数据中心

同样以10MW数据中心为例，暖通制冷系统分别采用全变频氟泵风冷无水方案、开式塔离心式冷冻水系统、闭式塔离心式冷冻水系统、风冷冷冻水系统，间接蒸发冷却系统进行综合对比。

表6 数据中心主流空调方案TCO及军团菌风险对比

从经济性角度考虑，方案1采用全变频氟泵风冷无水方案，初投资比方案2开式塔离心式冷水系统稍高，但是整体TCO远远优于其他四种方案，方案2和方案3初投资虽然稍高，但TCO基本一致，因此采用闭塔代替开塔完全可行。

风冷冷冻水系统CAPE及OPEX均居高不下，因此逐渐被边缘化。其次，从军团菌防范风险考虑，开式塔和间接蒸发冷却系统由于处于户外，集水盘直接裸露与空气接触，军团菌风险也较高，方案设计时必须严加防范。

最后，只要采用水蒸发的方式，后备蓄水系统也是必须关注的风险点之一，建议采用闭式蓄水罐或膨胀水箱进行储水。

数据中心防治军团菌可采用的策略逻辑：

A、 采用风冷全变频氟泵系统解决方案不但TCO最优，且完全无存水环境，军团菌风险最低，是新建数据中心建设的最佳选择。

B、但是迫于其他条件，入本身存在集中冷源等因素，应优先选用闭式冷却塔，减少开式塔的潜在公共健康安全隐患。

C、采用开式塔系统，间接蒸发冷却系统的，应加强水质监测和水质处理，军团菌监测应至少每月1次，处理灭毒应至少3个月进行一次。

六、结语

经过此次疫情，凸显了我国在疾病防控方面还处于较为落后的水平，全民的疾控意识还处于较低的水平，对日常生活中的风险认知不足。暖通空调方面存在如此大的致病隐患，尚未引起全社会的关注。

也许有人觉得，数据中心制冷行业在暖通空调中只是很小的比例，但是，身为社会的一份子，正是各个行业的人共同努力，从而使得整体社会的公共健康安全得以保证。

本文作者：

Angelo  Yan  

Expert, Vertiv China

Registered Utility Engineer HVAC

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