數(shù)據(jù)中心機(jī)房風(fēng)冷卻節(jié)能措施
訊道通信工程
訊道通信，是一家專業(yè)從事網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用平臺(tái)組建研發(fā)，致力于數(shù)字化城市和智慧城市建設(shè)中計(jì)算機(jī)中心機(jī)房、安防監(jiān)控、智能樓宇、數(shù)字化信息應(yīng)用等領(lǐng)域的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程服務(wù)、軟硬件開發(fā)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的完整解決方案提供商。
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數(shù)據(jù)中心機(jī)房多年來(lái)一直主要使用機(jī)房專用精密空調(diào)做為主要機(jī)房散熱設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)設(shè)備的更新?lián)Q代、IT設(shè)備的功率密度越來(lái)越高、機(jī)房面積越來(lái)越大、機(jī)房的數(shù)量越來(lái)越多、世界能源越來(lái)越緊張。在這些情況下，雖然機(jī)房空調(diào)制冷能效比有所提高，但數(shù)據(jù)中心機(jī)房在日常運(yùn)行中制冷所耗費(fèi)的電能太高，一直困擾的機(jī)房的用戶們。如何運(yùn)用新的技術(shù)降低機(jī)房散熱所消耗的電能，建設(shè)綠色環(huán)保機(jī)房，已成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)建設(shè)者們關(guān)注的核心問(wèn)題。
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降低機(jī)房散熱所消耗的電能，提高數(shù)據(jù)中心機(jī)房的電源使用效率，降低數(shù)據(jù)中心的PUE值，目前主要有以下幾種方法：
1、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中建設(shè)冷通道，并配置下送風(fēng)機(jī)房專用風(fēng)冷式精密空調(diào)；（冷通道+精密空調(diào)）
2、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中建設(shè)熱通道，并配置下送風(fēng)機(jī)房專用風(fēng)冷式精密空調(diào)。（熱通道+精密空調(diào)）
3、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中建設(shè)專用風(fēng)冷式精密空調(diào)冷風(fēng)和熱風(fēng)管道，對(duì)機(jī)柜進(jìn)行全密封強(qiáng)制散熱。
4、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房中使用下送風(fēng)機(jī)房專用風(fēng)冷式精密空調(diào)和智能送風(fēng)機(jī)柜，將機(jī)房冷風(fēng)凈壓倉(cāng)的冷風(fēng)直接送入機(jī)柜。（智能送風(fēng)機(jī)柜+精密空調(diào)）
5、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用大型水冷式機(jī)房精密空調(diào)。
6、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)專用大型水冷式機(jī)房精密空調(diào)和芯片冷卻管道，直接給IT設(shè)備芯片散熱。
7、在數(shù)據(jù)中心機(jī)房采用機(jī)房風(fēng)冷式精密空調(diào)+大型新風(fēng)機(jī)1：1配置，合理利用自然新風(fēng)冷源。（節(jié)能新風(fēng)機(jī)+精密空調(diào)）
備注：以上模式只在基礎(chǔ)層面討論，擴(kuò)展與細(xì)化方案如：列間空調(diào)加冷通道、水冷空調(diào)加冷通道、節(jié)能新風(fēng)機(jī)配合智能送風(fēng)機(jī)柜等不在此詳列。
這幾種方法有各自的優(yōu)勢(shì)和不足，首先從冷源方面來(lái)分析，第1、2、3、4種方法均都是采用機(jī)房專用風(fēng)冷式精密空調(diào)做為冷源，第5、6種方法采用水冷式精密空調(diào)，第7種采用風(fēng)冷式精密空調(diào)或自然冷風(fēng)和水模。使用風(fēng)冷式精密空調(diào)的方法在節(jié)約電能主要依靠空調(diào)的制冷能效比，能效比一般在3-4之間，節(jié)能方面有限。使用水冷式精密空調(diào)，能效比最大能達(dá)到6，一般在4以上。使用自然風(fēng)的新風(fēng)節(jié)系統(tǒng)時(shí)，最大的能效比最大可達(dá)12。
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接下來(lái)，從機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備散熱效果方面來(lái)分析，第1、2、5、7種方法都采用冷風(fēng)源被動(dòng)平均分布散熱，要求整個(gè)機(jī)房的發(fā)熱量布局要非常均衡，否則可能出現(xiàn)機(jī)房冷熱不均，單相機(jī)柜局部過(guò)熱的問(wèn)題。
第3種采用主動(dòng)大風(fēng)量強(qiáng)制散熱，每個(gè)機(jī)柜熱出風(fēng)管道都配有風(fēng)機(jī)，散熱效果好，容易出現(xiàn)過(guò)度制冷，風(fēng)機(jī)也需要消耗一定的電能。
第4種方法采用主要設(shè)備機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口配置變速風(fēng)機(jī)，動(dòng)態(tài)給機(jī)柜提供冷風(fēng)，較好解決局部單個(gè)機(jī)柜過(guò)熱和機(jī)柜內(nèi)熱負(fù)荷突然增大的問(wèn)題，將機(jī)房?jī)?nèi)的溫度提高到空調(diào)的回風(fēng)溫度，但機(jī)柜的深度比普通機(jī)柜深度要大100mm，風(fēng)機(jī)需要消耗電能。
第6種方法采用精準(zhǔn)散熱，主芯片散熱效果好，但電源、硬盤等部件需要精準(zhǔn)散熱不容易實(shí)施，需要服務(wù)器產(chǎn)商支持。
最后，從機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備散熱建設(shè)難易成度來(lái)分析，第1、2、4、7種方法基本上是比較接近，比傳統(tǒng)下送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)略微復(fù)雜一點(diǎn)，比較容易實(shí)施，成本相差也不是太大。
第3種方法，需要對(duì)機(jī)柜前后門進(jìn)行密封，實(shí)施起來(lái)比較困難，風(fēng)管建設(shè)比較多，對(duì)機(jī)房的整體布局有影響，需要非常細(xì)致的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，成本相對(duì)要高一些。
第5種方法，水冷空調(diào)的建設(shè)門檻較高，比較適用于大型的機(jī)房，空調(diào)設(shè)備比風(fēng)冷式精密空調(diào)要復(fù)雜，成本相對(duì)要高一些，運(yùn)行也需要專業(yè)維護(hù)人員。
第6種方法，空調(diào)部份和第5種方法一樣，但是分支制冷管道方面，會(huì)相對(duì)復(fù)雜很多，要非常了解服務(wù)器產(chǎn)商等設(shè)備的結(jié)構(gòu)，甚至于需要它們的支持，成本方面相對(duì)會(huì)高出一部份。
要降低機(jī)房的PUE值，需要對(duì)這個(gè)機(jī)房進(jìn)行全面的規(guī)化，細(xì)致的設(shè)計(jì)，做到對(duì)地理位置、樓房類型、樓層布局等環(huán)境因素做充分的考慮，做到應(yīng)地置宜，選擇最合適的建設(shè)方案，才能達(dá)到預(yù)期的效果。
