提高數(shù)據(jù)中心運營效率一直是數(shù)據(jù)中心所有者和運營商的首要任，眾所周知，數(shù)據(jù)中心暖通空調(diào)的風(fēng)扇組件對于提高數(shù)據(jù)中心冷卻效率至關(guān)重要。電子換向(EC)風(fēng)扇的采用不僅降低了數(shù)據(jù)中心的能耗水平，還可通過更精確的風(fēng)扇速度來控制匹配實際熱負荷。
電子換向離心鼓風(fēng)機和軸流風(fēng)機現(xiàn)在是精密空調(diào)(CRAC)和機房空氣處理(CRAH)裝置的標準組件，以及由領(lǐng)先的精密冷卻設(shè)備制造商所生產(chǎn)的空氣冷凝器。
一段時間以來，離心式鼓風(fēng)機和軸流式風(fēng)機一直是暖通空調(diào)行業(yè)的主要設(shè)備，因為它們具有驅(qū)動大量空氣的能力。在離心設(shè)計中，位于中心轂或軸周圍的葉片從風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)方向向外和向后彎曲。進入軸的空氣被慣性或離心力加速并相對入口方向偏轉(zhuǎn)90度。這產(chǎn)生了適用于行內(nèi)冷卻和室內(nèi)冷卻應(yīng)用的穩(wěn)定強勁的氣流。軸流風(fēng)機與軸平行地回旋空氣，用于驅(qū)動大量低壓空氣。軸流式風(fēng)機在大型冷凝機組和冷水機組中很常見。通常這些風(fēng)扇和鼓風(fēng)機安裝在外部框架上，便于安裝到HVAC(供熱通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié))設(shè)備中，并將振動降至最低。
數(shù)據(jù)中心精密冷卻設(shè)備中使用的空氣流動產(chǎn)品(如組件風(fēng)扇和鼓風(fēng)機)可按三種不同的產(chǎn)品類別進行分類：
第一代：一種以固定速度運轉(zhuǎn)的通風(fēng)產(chǎn)品，由交流電機供電，通過選擇正確的皮帶輪尺寸可調(diào)節(jié)至固定速度，并且由皮帶驅(qū)動。這種解決方案需要更多的潤滑，因為其活動的部件最多。
第二代：由變頻器(VFD)控制的直接驅(qū)動交流電機。這是一個顯著的改進。變頻器(VFD)是額外的成本，但是，原有的電機解決方案可以用來加速風(fēng)扇的控制。選擇變頻器(VFD)硬化電機或使用軸接地環(huán)可以避免在速度控制過程中損壞電機，這非常重要。在沒有使用變頻器(VFD)的緊急情況下，建議在60 Hz下為所需工作點選擇合適的電機轉(zhuǎn)速，以便運行系統(tǒng)。在確定管道系統(tǒng)尺寸時，應(yīng)考慮電機在正常供電頻率下的轉(zhuǎn)速。
第三代：電子換向(EC)風(fēng)扇解決方案。這是一個直接驅(qū)動設(shè)置，具有無需維護的額外好處。電子換向(EC)風(fēng)機和鼓風(fēng)機內(nèi)置電子元件，可將交流輸入電源(單相或三相，200V-480V，50/60Hz)電子整流為直流電，以實現(xiàn)有效的速度控制。電機是外轉(zhuǎn)子型。電機通過0-10VDC信號、PWM或ModBUS進行控制。EC產(chǎn)品產(chǎn)生的氣流量與傳統(tǒng)交流電相同，但功耗較低。由于數(shù)據(jù)中心的暖通空調(diào)設(shè)備全年運行，并且熱負載可能會波動，因此在適當(dāng)?shù)臅r間提供準確的冷卻量可以顯著節(jié)省電能。
采用電子換向(EC)風(fēng)扇的好處
自20世紀80年代中期以來，電子換向(EC)技術(shù)實際上已經(jīng)出現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心運營商已經(jīng)實現(xiàn)了節(jié)省能源成本的投資回報率。
其他優(yōu)點包括降低噪音和降低運營成本，因為沒有需要更換的風(fēng)扇和皮帶，也不會像皮帶驅(qū)動系統(tǒng)那樣積累垃圾或灰塵污染物。
電子換向(EC)風(fēng)機和鼓風(fēng)機的效率提高和節(jié)能效果取決于風(fēng)機的選擇。風(fēng)扇制造商通常會向OEM廠商提供其各種產(chǎn)品的氣流、壓力、功率曲線，這些公司提供的越來越強大的風(fēng)扇選擇軟件使得在所需工作點比以往更容易選擇正確的風(fēng)扇。
世界上只有少數(shù)制造商提供電子換向(EC)風(fēng)扇解決方案。全球領(lǐng)先的風(fēng)扇和熱管理提供商臺達公司在臺灣和中國大陸建立了大型研發(fā)和制造工廠，現(xiàn)在已經(jīng)進入了歐盟市場，加強了持續(xù)創(chuàng)新，同時降低了產(chǎn)品的市場成本。
風(fēng)扇調(diào)節(jié)的空氣是否有變化?
雖然歐洲的能源相關(guān)產(chǎn)品指令(ErP 2015)已??經(jīng)強制要求嚴格遵守商業(yè)和工業(yè)HVAC設(shè)備中使用的風(fēng)扇效率指導(dǎo)原則，但美國的這些產(chǎn)品迄今為止還沒有達到歐盟政府法規(guī)的要求。然而，這一潮流即將改變。
美國能源部(DOE)預(yù)計美國數(shù)據(jù)中心的能耗約有一半將用于制冷，并預(yù)計將在2020年推出風(fēng)機效率法規(guī)，以幫助減少商用和工業(yè)建筑物的HVAC系統(tǒng)能耗。
美國能源部已經(jīng)公布了風(fēng)機驅(qū)動的商用制冷設(shè)備和吊扇的能源合規(guī)期限。然而，在商用和工業(yè)HVAC設(shè)備中尋址組件風(fēng)扇卻帶來了一系列獨特的挑戰(zhàn)。
美國國家標準協(xié)會(ANSI)與美國暖通、制冷和空調(diào)工程師協(xié)會(ASHRAE)和照明工程學(xué)會(IES)2013年度提出的風(fēng)扇效率標準和代碼試圖為風(fēng)扇分配效率等級，使用從美國國際空氣運動及控制協(xié)會(AMCA)借用的術(shù)語和標準。
然而，這種方法并非沒有缺點。由于它僅在最高效率的運行點測量風(fēng)扇的性能，因此不會考慮風(fēng)扇在設(shè)計或工作點的實際性能、應(yīng)用程序的規(guī)定氣流和靜態(tài)壓力。
因此，美國能源部力求根據(jù)工作點最大風(fēng)機功率輸出建立美國聯(lián)邦法規(guī)，由美國國際空氣運動及控制協(xié)會(AMCA)開發(fā)的新風(fēng)機效率指數(shù)(FEI)可用作風(fēng)機能量比較的基準工具。暖通空調(diào)設(shè)備制造商必須在最終規(guī)則公布后的兩年合規(guī)窗口內(nèi)遵守最低新風(fēng)機效率指數(shù)(FEI)值的規(guī)定。
風(fēng)扇標簽的變化也是討論的一部分。這將使風(fēng)扇用戶能夠輕松識別、比較和選擇適合其特定應(yīng)用的最佳風(fēng)扇解決方案。
除型號和序列號外，建議的風(fēng)扇標簽要求包括設(shè)計流量和已知設(shè)計點壓力、FEI額定值、最大轉(zhuǎn)速，以及風(fēng)扇完整性能圖。
美國國際空氣運動及控制協(xié)會(AMCA)最近宣布發(fā)布ANSI/AMCA標準208-18，宣布風(fēng)扇效率指數(shù)(Fan Efficiency Index，F(xiàn)EI)取代各種能源規(guī)范和標準中引用的前風(fēng)扇效率等級系統(tǒng)。
由于提高效率仍然是數(shù)據(jù)中心所有者和運營商的首要任務(wù)，風(fēng)扇技術(shù)顯然將在數(shù)據(jù)中心設(shè)計人員和暖通空調(diào)專家采用的策略中發(fā)揮著重要作用，可以滿足預(yù)測需求，同時滿足日益增長的數(shù)據(jù)需求。
（原標題：數(shù)據(jù)中心暖通空調(diào)的風(fēng)扇組件將如何提高能效）
