數(shù)(shu)據(jù)中心不同(tong)空氣冷卻(que)法的增效(xiao)之道

盡(jin)管液體(ti)冷(leng)卻已成為(wei)一種(zhong)趨勢，但空(kong)氣(qi)冷卻仍然(ran)是(shi)大(da)多(duo)數(shù)數(shù)(shu)據(jù)中(zhong)心的(de)主(zhu)要(yao)冷(leng)卻方(fang)法。要(yao)使空(kong)氣冷卻(que)有效，有兩(liang)個(gè)目(mu)標(biāo)：最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)增加(jia)IT設(shè)(she)備的(de)空(kong)氣輸送量，并使(shi)從(cong)IT排出(chu)的熱空氣(qi)與(yu)進(jìn)(jin)入(ru)的(de)冷空氣(qi)分開。
有多(duo)種冷(leng)卻(que)類(lei)型(xing)來分(fen)離(li)熱空氣和冷(leng)空氣，但(dan)并非每個(gè)(ge)數(shù)據(jù)(ju)中(zhong)心(xin)都采(cai)用相(xiang)同(tong)的方(fang)法。管理(li)員(yuan)必(bi)須(xu)了(le)解(jie)不(bu)同類(lei)型(xing)的空(kong)氣(qi)冷卻方法(fa)以(yi)及控制回(hui)風(fēng)(feng)以(yi)最(zui)大(da)程度(du)地(di)提高冷(leng)卻效率(lv)的重要(yao)性。

空氣(qi)分離(li)的好處，分離(li)不同溫度(du)的空氣可完(wan)成兩項(xiàng)(xiang)任(ren)務(wù)：
● 它使(shi)到達(dá)ITE的(de)數(shù)量最(zui)大(da)化。
● 它通過機(jī)械(xie)冷(leng)卻最(zui)大(da)程度地提高空調(diào)的(de)性能(neng)，并(bing)在(zai)使用(yong)外部空(kong)氣時(shí)最(zui)大程度(du)地延(yan)長(zhang)免費(fèi)(fei)冷卻時(shí)(shi)間(jian)。

空(kong)氣混(hun)合類型(xing)：
空氣(qi)在(zai)通過設(shè)備(bei)機(jī)(ji)架(jia)中設(shè)備之(zhi)間的開口時(shí)(shi)，或在機(jī)(ji)柜(gui)排(pai)的(de)頂部(bu)和末(mo)端周圍循(xun)環(huán)時(shí)會混(hun)合。這(zhe)些方法(fa)分(fen)為(wei)旁(pang)路空(kong)氣和(he)再(zai)循環(huán)空氣。
有(you)了旁通(tong)空(kong)氣，冷(leng)卻空(kong)氣就會繞(rao)過(guo)ITE，而(er)不是穿(chuan)過(guo)它(ta)。冷空氣(qi)與排出的(de)熱(re)空氣混(hun)合，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)返回(hui)空(kong)調(diào)的空氣溫(wen)度(du)，并(bing)降(jiang)低冷卻(que)能(neng)力。
在(zai)循(xun)環(huán)(huan)空(kong)氣(qi)中，ITE排(pai)出(chu)的熱(re)空(kong)氣會返(fan)回到前端(duan)并與(yu)冷卻的(de)供(gong)應(yīng)空氣混(hun)合(he)。這會升(sheng)高(gao)進(jìn)(jin)入(ru)ITE的(de)空(kong)氣溫度，降低冷(leng)卻(que)效(xiao)率并縮(suo)短ITE的使用壽(shou)命。

分離(li)冷熱空氣(qi)：
通過(guo)冷(leng)熱(re)通(tong)道設(shè)(she)計(jì)，機(jī)柜(gui)面對(dui)面(mian)和背對(dui)背布置。卡入式(shi)填充面(mian)板(ban)覆(fu)蓋(gai)機(jī)架(jia)和(he)機(jī)柜(gui)中ITE設(shè)備之間的(de)開放(fang)空(kong)間以填(tian)補(bǔ)(bu)縫(feng)隙。然而(er)，使用(yong)這種方法，空(kong)氣仍(reng)然(ran)會從(cong)機(jī)柜頂(ding)部和排尾(wei)處泄漏。

過道封(feng)閉(bi)形(xing)式(shi)：
通道(dao)遏(e)制系(xi)統(tǒng)(tong)使(shi)用(yong)屏(ping)障將兩種(zhong)空(kong)氣溫度隔開(kai)。這(zhe)包括熱(re)通(tong)道(dao)、冷(leng)通(tong)道、完全遏制(zhi)系(xi)統(tǒng)(tong)和(he)部分(fen)遏制(zhi)系(xi)統(tǒng)：
熱(re)通道封閉：封閉ITE排出的空(kong)氣，使房(fang)間的(de)其余部(bu)分(fen)保(bao)持(chi)送風(fēng)溫(wen)度(du)。這種(zhong)方(fang)法(fa)在(zai)新建筑(zhu)中通(tong)常是(shi)最容(rong)易實(shí)(shi)施(shi)的，而且節(jié)能(neng)。這種方(fang)法確實(shí)(shi)會(hui)為房(fang)間(jian)的(de)其余(yu)部(bu)分(fen)使用(yong)一(yi)些冷卻空(kong)氣(qi)。
冷(leng)通(tong)道(dao)封(feng)閉(bi)：封閉ITE送(song)風(fēng)(feng)，使(shi)房間其余部(bu)分保持(chi)熱通(tong)道(dao)溫度。如果空氣平(ping)衡得到(dao)控(kong)制(zhi)，這可以(yi)最(zui)大(da)限(xian)度地(di)利用(yong)冷空氣。除非(fei)已(yi)經(jīng)有(you)回(hui)風(fēng)(feng)室(shi)天(tian)花板(ban)，否(fou)則在(zai)現(xiàn)(xian)有房(fang)間(jian)中(zhong)改(gai)造(zao)冷通(tong)道更容(rong)易(yi)。
全(quan)封(feng)閉(bi)：封閉(bi)通道兩端(duan)均(jun)設(shè)有(you)門，柜(gui)頂(ding)與(yu)天(tian)花(hua)板之(zhi)間(jian)設(shè)有實(shí)心(xin)面(mian)板。柜底(di)的填充(chong)物(wu)可(ke)防(fang)止(zhi)空氣在(zai)下方流動(dong)。
部(bu)分封(feng)閉：使用塑(su)料(liao)條封閉代替門和面(mian)板。它們(men)可(ke)能只位(wei)于(yu)過道(dao)末(mo)端(duan)，而不(bu)是機(jī)柜(gui)上方。在現(xiàn)(xian)有數(shù)(shu)據(jù)中心(xin)，部(bu)分(fen)封(feng)閉(bi)通(tong)常(chang)比完全(quan)封閉更有效、更便(bian)宜(yi)且(qie)更(geng)容易(yi)實(shí)(shi)施(shi)。
所(suo)有(you)形(xing)式(shi)都可(ke)改(gai)善(shan)空(kong)氣控(kong)制和能(neng)源(yuan)效(xiao)率(lv)。主要注意事(shi)項(xiàng)(xiang)是(shi)防(fang)火(huo)。全(quan)封閉要求每(mei)個(gè)(ge)過道都有排氣頭。現(xiàn)(xian)有數(shù)據(jù)中(zhong)心可能(neng)在備用(yong)過道有(you)排氣(qi)頭(tou)。部分封(feng)閉可避免在(zai)工作(zuo)ITE周圍(wei)重(zhong)新鋪設(shè)管(guan)道。所(suo)有門和(he)面板都(dou)應(yīng)(ying)按照國家消(xiao)防協(xié)(xie)會(hui)75標(biāo)準(zhǔn)(zhun)進(jìn)行防火(huo)。
數(shù)據(jù)中(zhong)心(xin)的(de)三(san)種(zhong)冷卻(que)方法(fa)取(qu)決于(yu)架(jia)構(gòu)：架空(kong)地板(ban)、高(gao)架冷卻(que)和(he)緊密耦(ou)合冷(leng)卻。

架(jia)空地(di)板：
架空(kong)地板上布滿(man)了孔洞——?dú)?qi)流(liu)面板(ban)上(shang)的孔(kong)洞，以(yi)及電(dian)纜和管道通道上(shang)的孔(kong)洞(dong)。帶有(you)整(zheng)體或(huo)附加葉片的(de)氣(qi)流(liu)面板可(ke)用(yong)于(yu)控(kong)制(zhi)空(kong)氣(qi)量(liang)并(bing)將空(kong)氣(qi)引導(dǎo)至正(zheng)確(que)的(de)機(jī)(ji)柜(gui)，通(tong)常比傳(chuan)統(tǒng)地磚(zhuan)更有效(xiao)。高(gao)流(liu)量地(di)磚(zhuan)很有(you)用，但不要使用太多。輸送到ITE的空氣不(bu)能多于地(di)板(ban)下(xia)的(de)空(kong)氣(qi)。
這些(xie)地板(ban)按(an)照(zhao)制造商的空(kong)氣(qi)靜(jing)壓室(shi)地板標(biāo)準(zhǔn)(zhun)輸(shu)送空氣(qi)。它(ta)們(men)會漏(lou)氣，而(er)且當(dāng)(dang)人們在上(shang)面(mian)行走(zou)以(yi)及(ji)管理員移(yi)除(chu)和更(geng)換面(mian)板(ban)時(shí)，漏氣會(hui)更(geng)多。為(wei)了限制泄(xie)漏(lou)，每隔幾年(nian)請(qing)專業(yè)(ye)人員(yuan)清潔地板(ban)下(xia)空(kong)間，并(bing)在清(qing)潔過程中重新(xin)找平瓷(ci)磚。
每次拆(chai)除的瓷(ci)磚(zhuan)不得(de)超(chao)過兩塊，以(yi)免破壞地(di)板(ban)的穩(wěn)(wen)定性(xing)，并(bing)且拆(chai)除(chu)的瓷(ci)磚數(shù)量要(yao)盡可能少，以保(bao)持(chi)整個(gè)(ge)地板的(de)最大(da)氣(qi)流(liu)。將瓷(ci)磚完全按照拆(chai)除(chu)時(shí)的(de)樣子放(fang)回(hui)原(yuan)處，以保持密封(feng)。
房(fang)間周邊和(he)大型設(shè)(she)備（如(ru)空調(diào)(diao)和不(bu)間斷電源(yuan)）周圍(wei)會發(fā)生(sheng)嚴(yán)重(zhong)泄(xie)漏。用(yong)閉(bi)孔(kong)泡沫(mo)密封所有(you)邊緣。此外(wai)，用防火材(cai)料(liao)密封管道通(tong)道(dao)。地板電纜開口(kou)也是泄漏點(diǎn)。新舊電纜(lan)均可使(shi)用墊圈或(huo)刷(shua)式密(mi)封件。不要使用(yong)玻璃纖維(wei)、礦棉或(huo)任何其(qi)他(ta)可能剝落(luo)并進(jìn)入(ru)空氣(qi)和(he)設(shè)備的產(chǎn)品(pin)。

頂(ding)部(bu)冷(leng)卻：
許(xu)多(duo)較新(xin)的(de)數(shù)據(jù)(ju)中(zhong)心，無(wu)論(lun)是否設(shè)(she)有(you)架(jia)空地(di)板，都使(shi)用架空(kong)冷卻。管(guan)道(dao)系統(tǒng)將空氣(qi)從(cong)傳統(tǒng)(tong)的(de)周邊空調(diào)(diao)輸(shu)送到冷通道，或?qū)?jiang)空氣從(cong)安(an)裝在(zai)通道(dao)中(zhong)、機(jī)(ji)柜(gui)頂部或(huo)機(jī)(ji)柜正(zheng)上(shang)方(fang)的(de)單個(gè)冷(leng)卻(que)裝置中(zhong)分配(pei)出(chu)來(lai)。這(zhe)種方法的工(gong)作原(yuan)理(li)是密度較大的(de)冷空(kong)氣(qi)下(xia)落，取(qu)代較(jiao)暖(nuan)的空氣(qi)并將其向(xiang)上推。
如果管理人員(yuan)選擇并提(ti)供擴(kuò)散(san)器(qi)以最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)提(ti)高(gao)空氣(qi)輸送(song)量，管道(dao)系(xi)統(tǒng)可(ke)以在整(zheng)個(gè)(ge)過道內(nèi)提(ti)供相(xiang)當(dāng)(dang)均勻的(de)溫度。空調(diào)風(fēng)(feng)扇(shan)還(hai)必須(xu)能夠抵(di)抗(kang)管道靜壓(ya)。節(jié)能且已(yi)成(cheng)為相(xiang)對標(biāo)(biao)準(zhǔn)(zhun)的(de)電(dian)子換向風(fēng)(feng)扇(shan)可能無法通過長(zhang)管(guan)道(dao)供(gong)應(yīng)足夠的(de)空氣。
直接(jie)頂(ding)置(zhi)冷卻(que)需(xu)要特(te)殊的(de)制冷(leng)劑管(guan)道，提(ti)供顯(xian)熱(re)冷(leng)卻(que)，沒有濕(shi)度(du)控(kong)制(zhi)。它通(tong)常用于(yu)機(jī)柜(gui)的(de)高(gao)密(mi)度點(diǎn)(dian)冷(leng)卻。

緊密(mi)耦合冷卻：
采(cai)用這(zhe)種方(fang)法，冷(leng)卻裝置(zhi)將(jiang)空氣輸送到(dao)盡可(ke)能靠近ITE進(jìn)(jin)氣口(kou)的位(wei)置，并(bing)將熱(re)廢氣(qi)從附近的(de)機(jī)柜(gui)中拉回(hui)自身(shen)，然后(hou)才能(neng)離(li)開熱(re)通道。通(tong)常的形(xing)式(shi)是(shi)行內(nèi)冷(leng)卻(que)器，盡管(guan)直接架(jia)空裝(zhuang)置(zhi)也被(bei)歸(gui)類為(wei)緊密耦(ou)合。

控制回(hui)風(fēng)的(de)重要(yao)性(xing)：
計(jì)(ji)算(suan)機(jī)(ji)房(fang)空調(diào)(diao)(CRAC)根據(jù)(ju)回風(fēng)溫(wen)度控制送(song)風(fēng)(feng)量(liang)和送(song)風(fēng)(feng)溫度。旁(pang)通空(kong)氣可降低回風(fēng)溫(wen)度，因(yin)此CRAC控制器測(ce)量到需要的(de)冷卻量(liang)較少。ITE入口溫度(du)隨(sui)后(hou)上(shang)升(sheng)，回(hui)風(fēng)(feng)溫(wen)度也(ye)隨之(zhi)升高(gao)，因(yin)此CRAC裝(zhuang)置(zhi)現(xiàn)(xian)在提供更(geng)多(duo)冷風(fēng)，直到回(hui)風(fēng)溫(wen)度回落并(bing)重復(fù)(fu)此循(xun)環(huán)(huan)。這稱為(wei)短(duan)循環(huán)(huan)，會導(dǎo)致冷(leng)卻(que)效果不(bu)佳、濕(shi)度(du)控制不(bu)佳(jia)和(he)設(shè)備磨損(sun)加(jia)快(kuai)。
控制(zhi)良好(hao)的(de)回(hui)風(fēng)的一(yi)個(gè)(ge)好處是其(qi)熱力學(xué)(xue)特(te)性(xing)，這(zhe)讓(rang)大(da)多(duo)數(shù)(shu)IT專家感到驚(jing)訝(ya)。當(dāng)更(geng)熱(re)的(de)空(kong)氣返回到(dao)線圈(quan)時(shí)，空調(diào)可以(yi)提(ti)供更多的冷卻。以(yi)下(xia)是(shi)兩(liang)個(gè)(ge)示(shi)例，使(shi)用(yong)同(tong)一臺(tai)空調(diào)(diao)，冷卻能力(li)提(ti)高(gao)了65%：
回風(fēng)溫(wen)度為(wei)75華(hua)氏(shi)度（23.9攝(she)氏度(du)）時(shí)(shi)，空(kong)調(diào)(diao)的額(e)定(ding)制(zhi)冷(leng)量為(wei)20噸（t）或(huo)75千瓦（kW）。
回(hui)風(fēng)(feng)溫度為95華氏度（35攝(she)氏度）時(shí)，空(kong)調(diào)(diao)的(de)額(e)定制冷量(liang)為33噸(dun)或(huo)114千(qian)瓦(wa)。
提高(gao)回風(fēng)(feng)溫度需(xu)要(yao)提(ti)高ITE入(ru)口(kou)溫度(du)，這樣也能(neng)節(jié)省(sheng)冷(leng)卻(que)能(neng)源。
傳(chuan)統(tǒng)(tong)數(shù)(shu)據(jù)(ju)中心的(de)運(yùn)(yun)行溫度為(wei)55華氏度（12.8攝氏度(du)）。通過ITE的(de)溫升(sheng)（稱為(wei)deltaT、DT或(huo)ΔT）為(wei)20華(hua)氏(shi)度（11.1攝(she)氏(shi)度）是標(biāo)(biao)準(zhǔn)(zhun)值(zhi)，這(zhe)使(shi)得排放溫(wen)度(du)為(wei)75華氏(shi)度(du)（23.9攝氏(shi)度）。
將(jiang)入口溫度(du)升(sheng)高(gao)到(dao)75華氏度（23.9攝(she)氏(shi)度(du)），出口溫(wen)度(du)應(yīng)(ying)升(sheng)高到(dao)95華氏(shi)度(du)（35攝氏度）。
ASHRAE建(jian)議(yi)的(de)ITE入(ru)口(kou)溫度范圍(wei)最(zui)高(gao)為(wei)80.6華氏(shi)度（27攝氏(shi)度(du)）。因此(ci)，75華氏度（23.9攝氏(shi)度(du)）完(wan)全(quan)符合(he)參數(shù)要求。即使(shi)過道(dao)內(nèi)(nei)的溫(wen)度存(cun)在(zai)差(cha)異(yi)，機(jī)(ji)柜(gui)溫(wen)度也(ye)不會超過(guo)最(zui)大(da)值。空調(diào)現(xiàn)在具(ju)有(you)更(geng)高(gao)的(de)制(zhi)冷(leng)能力，從(cong)而(er)節(jié)(jie)省(sheng)了(le)能(neng)源。