为什么数据中心很少重复利用冷却水

　　在围绕数据中心的公开讨论中，最强烈的反对意见之一便是它们会消耗当地的水资源。

　　考虑到一座100兆瓦(MW)的设施每年可能消耗约25亿升水——相当于5000多户家庭的用水量——这种担忧不无道理。

　　人们自然也会问：“数据中心难道不能直接循环利用水资源，从而大幅减少取水量吗?”

　　简短的回答是：有时可以，但大多数数据中心并未这样做，这主要归因于其冷却系统的运作方式。

　　数据中心将水用于何处?

　　要理解为何水资源回收或再利用尚未得到广泛普及，首先有必要了解数据中心为何需要用水。

　　用水的主要目的是为服务器及配套设备散热。尽管散热方式多种多样，但最常见的方法是采用直接蒸发冷却技术。在这类系统中，空气流经“湿润介质”(即湿帘)，利用水分蒸发带走气流中的热量。

　　蒸发冷却之所以广受欢迎，是因为它能以相对低廉的成本带走大量热量，且通常比许多替代方案耗电更少。

　　为何现场回用并不常见

　　蒸发式系统会将大部分水分以蒸汽形式释放到大气中。若要回收这些蒸汽，必须将其冷凝——这本质上意味着重新吸收了刚刚排出的热量——从而违背了蒸发冷却的初衷。

　　但这并非全部情况。蒸发过程结束后，通常会有20%到30%的水分作为残留水留在介质和系统中。随着水分滞留，其中的溶解矿物质浓度会升高。若不定期冲洗，这些矿物质会结垢并附着在介质上，导致蒸发效率下降，最终造成系统堵塞。

　　这些“剩余”水分通常无法直接回用于冷却，必须先经过处理。因此，数据中心将其视为废水处理。根据当地基础设施条件和相关许可要求，这些废水会被送往市政处理系统，或按照环保法规进行排放。

　　减少用水量的三种实用途径

　　尽管目前大多数设施尚未实现水资源再利用，但仍有一些切实可行的策略可以降低对饮用水的需求或提高水资源再利用率：

　　1.闭式或混合式散热方案

　　数据中心可采用闭式系统，通过管道和热交换器循环水或其他流体来散发热量(例如，配备干式冷却器的冷冻水回路或液-气散热系统)。由于该回路处于封闭状态，几乎所有的流体都能得到循环利用。其面临的挑战包括：初始投资成本较高、占用空间较大，且在许多气候条件下会导致电力消耗增加。

　　2.排放水(排污)的处理与回用

　　运营方可利用软化、过滤、反渗透或其他技术处理循环水和排放水，以去除其中的矿物质，从而实现更多水资源的回用。尽管相关技术已成熟，但处理系统会增加成本与运营复杂性，因此大多数数据中心尚未进行此类投资。

　　3.将数据中心用水作为中水(非饮用水)回用

　　剩余水可重新用于非饮用场景，例如灌溉或冲厕。这通常需要经过处理以降低矿物质浓度，或者将其用于能够耐受矿物质含量的场景(例如针对高盐度环境设计的景观绿化)。其实施的可行性取决于当地法规、储水能力以及现场对中水是否有持续的需求。

　　数据中心会开始更多地回收利用水资源吗?

　　就目前而言，在大多数市场，这种做法的经济效益并不显著。蒸发冷却技术的替代方案成本高昂，而处理剩余水也会增加成本及运营复杂性。

　　这种情况可能会发生变化。水价上涨和水资源短缺能够提高水回用投资的回报率。监管措施也可能推动这一做法的普及，例如强制要求直接回用水、设定用水限额、规定排放限制，或提供与用水效率挂钩的激励措施。

　　然而，目前进入蒸发系统的大部分水并未在现场回用;它们以水蒸气的形式排出，并最终通过蒸发与降水的自然循环回归流域。