數據中心熱處理技術之局部制冷方案

數據中心耗能嚴重一直困擾運營者，但通過調查發現，耗能嚴重產生的直接原因是：并未對機房熱點采取正確降溫手段所致，如何正確處理數據中心“熱問題”成為運營者需要關注的焦點，本文就數據機房的“熱點”問題進行討論。

1、數據中心對環境的要求

空氣調節是對空氣進行一定的處理，使環境達到一定的標準。空氣調節的對象為人或設備。數據中心機房的空調對象主要為設備（服務器），同時兼顧人員進出機房進行操作。因此數據中心對機房環境參數指標有嚴格的要求：

●保持溫度恒定：溫度波動控制在24±（1-2）℃之內

●保持濕度恒定：相對濕度控制在50±5%之內

●空氣潔凈度：在每升空氣中，≥0.5um的顆粒應≤18000個

●換氣次數＞30次/小時：在給定的機房內，空調系統的送風量和機房容積的比值＞30

●機房與室外相比，保持正壓

●空調系統具備遠程監控和來電自啟動功能

數據中心機房保持溫度和濕度設計條件對于IT設備機房的穩定運行至關重要。設計條件應為22-24℃和35-50% 的相對濕度（R.H.）。除外部環境變化可能造成損害外，劇烈的溫度變化也可能對硬件運行產生負面影響。這也解釋了為何即使不處理數據，硬件也要保持加電工作狀態。精密空調系統設計用于 24x7 全天候地將溫度變化范圍保持在 ±1 ºC，濕度保持在 ±3-5% R.H.。

2、普通舒適型空調為何不能滿足數據中心的環境溫濕度要求

相比較而言，普通舒適型空調系統設計用于保持27º和 50% 的相對濕度，且僅當夏天外部環境溫度和相對濕度分別為35ºC和 48% 時才能實現。此類空調不具備專用的濕度控制功能，同時簡單控制器也無法保持溫度所需的設置點范圍，從而可能導致發生有害的溫度和濕度變化。

3、傳統房間制冷精密空調制冷效果的局限性

傳統的機房空調的送風方式一般有上送下回、下送上回、上送前回三種，采用較多的是下送上回、上送前回二種。這類空調的設計原理是以房間作為整體來進行考慮的，空調在機房中的安裝位置一般安裝于專門的空調間，或者安裝于機房二側，這樣空調離機柜有一定的距離，對于規模較大的機房，遠端的機柜冷卻效果會明顯有影響。

這樣的應用方式產生的局限性是：1）當局部機柜熱密度達到一定程度時，無法及時將該局部熱量迅速帶走，產生局部熱點。2）在整個制冷運行過程中，要保證房間的空氣溫度達到一定的程度，才能對機柜保持冷卻狀態。

4、機架式水平送風空調制冷系統，解決高密度機架的制冷

如果采用傳統的上送風或者下送風空調，當一機架內的冷卻需要超過8kW時，要向各個服務器的前面提供均勻的、足夠的冷空氣將會越來越困難。 在密度非常高的場合（每一機架超過8kW），就要采用平行冷空氣供應，以便使得從上到下的溫度能夠保持一致。機架式式水平送風空調制冷系統在數據中心安裝，就可以解決這個問題。同時也不影響其它機架或現有的冷卻設備。這些系統是“房間中性”的，可以通過自身的制冷系統進行冷卻，并將相同溫度的空氣重新排放到室內。

由于機架式空調緊靠高密度機架進行安裝，在運行過程中，機架送出的熱風及時進入空調進行處理，經處理后的冷風又首先進入機架。這樣風路的行程就縮短，制冷效果就很明顯。

5、Delta機架式空調的技術特點

●220V交流供電，通過供電模塊整流，空調直流驅動運行

●冗余式雙電源模塊，可以熱插拔更換

●直流可調速風扇，可以熱插拔更換

●配置送風、回風溫濕度傳感器，通過送回風溫差，控制冷凍水流量

●配置遠程機柜內溫濕度傳感器，通過機柜內溫室度控制風扇速度，

進而控制風量

●可調整式三通電磁閥，即可三通運行，也可二通運行，滿足上游水源

定頻水泵供水，也可滿足變頻水泵供水

●通過簡單水管變化，冷凍水管可上接，也可下接

●配置冷凝水排水泵

●配置漏水報警單元