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如何有效把持数据核心制冷体系本钱

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通过气流治理提高冷却效力:

经由统计,数据中心的总电力负载的40-50%的负荷是通过冷却装备发生。

这与用于为IT设备供给负载的总负荷所占比例基础一致。冷却设备的功耗盘踞数据中央物理基本设置能耗的的大局部,比方像效率低下的UPS,线缆的损耗、照明损损耗作为数据核心第二大能源耗费。

由此看来,数据中央领有者都盼望在寻找进步PUE的方法,应当感性的思考,从冷却体系中寻找下降挥霍能耗的机遇。

好比:通过采用最新最好的组件技巧对降低能耗有必定的后果。紧缩机系统容量掌握,电子换向电念头,变速驱动跟改良的把持方面的改良,无疑对古代数据中心的实现最低PUE产生了踊跃的影响。

然而,由于气流管理问题,很多现有数据中心的运行效率低下, 个别来说,旁路气流是问题的本源。

作为这方面的实际剖析,咱们来进行一个简单的试验。将数据中心内所有CRAC或CRAH单位的CFM总风量加起来。假如您不晓得冷却安装上的CFM规格,请使用每吨冷却550 CFM等拇指规矩进行粗略估算。而后,用等式估算空气冷却IT设备CFM;  IT CFM = IT load (kW) * 130 (CFM per kW)  IT CFM=IT负载(千瓦)*130(CFM/千瓦)  Cooling CFM Estimate (制冷CFM评估)  Total Cooling (Tons) x 550 = Total Supplied Cooling Airflow (CFM Supply )  总冷量(吨)*550=总送风量(CFM送风量)  IT Equipment CFM Estimate (IT设备CFM评估)  Total IT Load (kW) x 130 = Total IT Airflow (CFM IT)  IT总负载(千瓦)*130=总IT风量(CFM IT)  当初比拟两个气流速率数字。总冷却单元CFM超过IT CFM的数目代表你的效率。从效率的角度来看,5-10%的剩余风量意味着系统浪费低,50%意味着糟蹋高。

剩余是额定的气流,这是通过多少种机制消耗你的经营费用,但在实践上是不须要的。遗憾的是,补救措施并不像封闭一些冷却装置那么简略,直到两个数字匹配。

因为紧耦合技术还没有那么成熟,通常情况下,热点会跟着剩余冷量的减少而随之产生变更。换句话说,就是由于我们将冷却系统气流速率与IT气流速率匹配,这并不象征着旁路气流不再存在。当送风量回到空调设备没有经过任何IT设备,热风排出没有经过再冷却而返回到IT设备时,这时,会涌现旁路气流,并因此发生热点。

建造设施设计容许我们对这种气流的节制程度决议了冷却系统的气流速度可以与IT气流速度匹配率。

可以设想一个极其情况,一列机架通过同一的送、回风将其直接接入进风管道与回风管道,存在完整相等流量的周边空调。固然这种情况将许可完善的CFM匹配而没有旁路气流,但此方案缺少适用性,不机动、并且费用昂扬,机房空调顾名思义其是一种专供机房使用的高精度空调,因其不但可以控制机房温度,也可以同时控制湿度,因此也叫恒温恒湿空调机房专用空调机,另因其对温度、湿度控制的精度很高,亦称机房精密空调。

另一方面,斟酌在一间矩形的房间内放有空调设备,活动地板以及没有管道的房间。为了探讨的方便,我们假设机架列的长度都是雷同的方向。空调位于房间冷通道的位置,冷风从空调前端送入冷通道绕过空气流动,热回风从热通道流出。这种空方式多少能够调剂热通道与冷通道的风量,但这种方式,在一定水平上会浮现出不受控制的回风系统。  冷通道中的旁路气流  相似地,将精细空调安装在矩形房间窄的一边(不对着冷热通道)的方式,则偏向于激励热回风旁路气流的流动。由于压力的不同,空气会挪动。因为空调设备所放的位置,使得回风口产生一个低压区域,因而,回风口可能吸走各个方向的气流。由于空调所在的位置,空调设备倾向于在机架的顶部上汲取热空气。让每一列的气流在没有冷却的情形下被吸到IT设备中。

  热通道中旁路气流

为密封运动地板上孔洞的KoldLok系列产品专一于冷通道,通过密封电缆穿透处的泄露来坚持活动地板充气室的良好压力。可怜的是,考虑到敷设线缆便利,电缆孔洞地位大部分位于热通道而不是冷通道。

从冷通道进入热通道的气流就是旁路气流,无论从热通道的气流回到空调设备的返回路径有多好,其造成不利影响都无奈逆转。

出于这个起因,用Upsite提出的尺度测试KoldLok系列产品密封电缆孔的穿孔是实现低旁路空气比率的重要的第一步。

当IT设备排出的气流从服务器机架的后端走向前端时,会出现最常见以及最易于修复气流门路问题。这品种型的旁路气流畅常与机柜上从未使用的空间的数量成比例地发生。当然在有些情况下,一列或多列机柜上被空置的空间最终会被IT设备填满,至于何时会被填满,很难说清。

在这样的情况下,可能导致一列机柜构成“透明”气流。由于缺乏机架提供的天然界线,传统的“冷通道、热通道”房间布局在一些地域有效地成为劣势的“后向前”布局。通过在每个未应用的U空间安装盲板,避免这种类型的旁路气流是十分主要的。

同样,任何其余答应气流在机架中从后向前流动时,所碰到的孔洞都应该被密封。这些可能包含轨道侧(特殊是在一些更宽的网络机架中)的空间,以及在某些情况下在最高和最低的U空间之上和之下的空间。上层的下料板在高压差下进行了泄漏测试,以确保对内部机架旁路气流的最佳密封性。

最后,Upsite提出的AisleLok解决方案专注于在回风不经过机架而直接进入热通道之后准确地领导回风。在这个阶段,旁路气流问题可能包括机架下,机架之间,机架顶部的空气流动,并环绕在通道的末端。

由于大多数机架都有带有脚轮,使机柜在地板上方升高一英寸或者两英寸,所以机架下方的区域由机柜底部和地板之间的间隙产生。机架与机架之间的空隙往往很窄,但也很长,维谛空调全空气空调系统对送风温差和送风量都有一定要求。显然,送风量大、送风温差小可以使空调区域温度均匀,即减少区域的温度偏差,同时使得气流分布比较稳定。因此,当温湿度的控制精度高时,应取比较大的送风量和较小的送风温差。。总的来说,这些间距可能会在可能呈现旁路气流的热通道和冷通道之间累积达数平方英尺的开放区域。

  机架下的密封

采取丙烯酸密封胶带; 用于机架之间的密封,有助于恢复热通道/冷通道布局以及热通道或冷通道气流遏制系统的完全性。

部分气流遏制系统由专门设计的挡板组合而成,旨在将热气流从旁路气流引至回风通道。机架上方的挡板起侧重新引诱垂直于列长度的回风空气流向与排长度平行的方向的作用。

当回风的空气达到排的末端时,允许其恢复到冷却单元的路径,其中一些通常位于与排长度平行的一边。为预防气流在运输进程中从新进入冷通道,铰链式部门挡板位于冷通道的末端。这些活动挡板将IT设备屏蔽在排的最后一个机架的上部,以便在热气流经过被吸走。

关闭机架上残余空间旨在发明一个大大改善气流管理的环境。装置后,可以更积极地采用节能措施,降低热门发生的危险。这些办法可能包括降低风扇速度,关闭制冷单元,修正冗余故障计划,提高温度设定值。

在采取这些措施时,终极会到达进口温度超过ASHRAE倡议程度或冀望的冗余水平丧失的田地,精密空调要求高的空调房间在建筑方面也有特殊的要求,以减少外界的扰量对空调房间的影响。我国规范对有精度要求的空调房间的外墙朝向、维护结构最大传热系数、楼层等都有明确的规定。。在达到这一点之前,往往有良多利益。由于举动绝对简单,而不是设备密集的,用度低廉,投资回报期也具备一定的吸引力。

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