數(shù)據(jù)中心熱處理技術(shù)之局部制冷方案

數(shù)據(jù)中心耗能嚴(yán)重一直困擾運(yùn)營者，但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，耗能嚴(yán)重產(chǎn)生的直接原因是：并未對機(jī)房熱點(diǎn)采取正確降溫手段所致，如何正確處理數(shù)據(jù)中心“熱問題”成為運(yùn)營者需要關(guān)注的焦點(diǎn)，本文就數(shù)據(jù)機(jī)房的“熱點(diǎn)”問題進(jìn)行討論。

1、數(shù)據(jù)中心對環(huán)境的要求

空氣調(diào)節(jié)是對空氣進(jìn)行一定的處理，使環(huán)境達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。空氣調(diào)節(jié)的對象為人或設(shè)備。數(shù)據(jù)中心機(jī)房的空調(diào)對象主要為設(shè)備（服務(wù)器），同時(shí)兼顧人員進(jìn)出機(jī)房進(jìn)行操作。因此數(shù)據(jù)中心對機(jī)房環(huán)境參數(shù)指標(biāo)有嚴(yán)格的要求：

●保持溫度恒定：溫度波動(dòng)控制在24±（1-2）℃之內(nèi)

●保持濕度恒定：相對濕度控制在50±5%之內(nèi)

●空氣潔凈度：在每升空氣中，≥0.5um的顆粒應(yīng)≤18000個(gè)

●換氣次數(shù)＞30次/小時(shí)：在給定的機(jī)房內(nèi)，空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)量和機(jī)房容積的比值＞30

●機(jī)房與室外相比，保持正壓

●空調(diào)系統(tǒng)具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和來電自啟動(dòng)功能

數(shù)據(jù)中心機(jī)房保持溫度和濕度設(shè)計(jì)條件對于IT設(shè)備機(jī)房的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。設(shè)計(jì)條件應(yīng)為22-24℃和35-50% 的相對濕度（R.H.）。除外部環(huán)境變化可能造成損害外，劇烈的溫度變化也可能對硬件運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。這也解釋了為何即使不處理數(shù)據(jù)，硬件也要保持加電工作狀態(tài)。精密空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(diào)為何不能滿足數(shù)據(jù)中心的環(huán)境溫濕度要求

相比較而言，普通舒適型空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)用于保持27º和 50% 的相對濕度，且僅當(dāng)夏天外部環(huán)境溫度和相對濕度分別為35ºC和 48% 時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。此類空調(diào)不具備專用的濕度控制功能，同時(shí)簡單控制器也無法保持溫度所需的設(shè)置點(diǎn)范圍，從而可能導(dǎo)致發(fā)生有害的溫度和濕度變化。

3、傳統(tǒng)房間制冷精密空調(diào)制冷效果的局限性

傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)的送風(fēng)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(diào)的設(shè)計(jì)原理是以房間作為整體來進(jìn)行考慮的，空調(diào)在機(jī)房中的安裝位置一般安裝于專門的空調(diào)間，或者安裝于機(jī)房二側(cè)，這樣空調(diào)離機(jī)柜有一定的距離，對于規(guī)模較大的機(jī)房，遠(yuǎn)端的機(jī)柜冷卻效果會(huì)明顯有影響。

這樣的應(yīng)用方式產(chǎn)生的局限性是：1）當(dāng)局部機(jī)柜熱密度達(dá)到一定程度時(shí)，無法及時(shí)將該局部熱量迅速帶走，產(chǎn)生局部熱點(diǎn)。2）在整個(gè)制冷運(yùn)行過程中，要保證房間的空氣溫度達(dá)到一定的程度，才能對機(jī)柜保持冷卻狀態(tài)。

4、機(jī)架式水平送風(fēng)空調(diào)制冷系統(tǒng)，解決高密度機(jī)架的制冷

如果采用傳統(tǒng)的上送風(fēng)或者下送風(fēng)空調(diào)，當(dāng)一機(jī)架內(nèi)的冷卻需要超過8kW時(shí)，要向各個(gè)服務(wù)器的前面提供均勻的、足夠的冷空氣將會(huì)越來越困難。 在密度非常高的場合（每一機(jī)架超過8kW），就要采用平行冷空氣供應(yīng)，以便使得從上到下的溫度能夠保持一致。機(jī)架式式水平送風(fēng)空調(diào)制冷系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心安裝，就可以解決這個(gè)問題。同時(shí)也不影響其它機(jī)架或現(xiàn)有的冷卻設(shè)備。這些系統(tǒng)是“房間中性”的，可以通過自身的制冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻，并將相同溫度的空氣重新排放到室內(nèi)。

由于機(jī)架式空調(diào)緊靠高密度機(jī)架進(jìn)行安裝，在運(yùn)行過程中，機(jī)架送出的熱風(fēng)及時(shí)進(jìn)入空調(diào)進(jìn)行處理，經(jīng)處理后的冷風(fēng)又首先進(jìn)入機(jī)架。這樣風(fēng)路的行程就縮短，制冷效果就很明顯。

5、Delta機(jī)架式空調(diào)的技術(shù)特點(diǎn)

●220V交流供電，通過供電模塊整流，空調(diào)直流驅(qū)動(dòng)運(yùn)行

●冗余式雙電源模塊，可以熱插拔更換

●直流可調(diào)速風(fēng)扇，可以熱插拔更換

●配置送風(fēng)、回風(fēng)溫濕度傳感器，通過送回風(fēng)溫差，控制冷凍水流量

●配置遠(yuǎn)程機(jī)柜內(nèi)溫濕度傳感器，通過機(jī)柜內(nèi)溫室度控制風(fēng)扇速度，

進(jìn)而控制風(fēng)量

●可調(diào)整式三通電磁閥，即可三通運(yùn)行，也可二通運(yùn)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(bào)警單元