
下送上回机房空调服务器有两种布局方式,一个是面对面、背对背的形式配资乐股票配资网址,另外一个则是根据服务器并列排布,其中第一种容易实现冷、热通道封闭,并且气流效率较高。
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图13 下送上回-服务器排布方式
为了进一步提高气流组织效率,可将下送上回升级为封闭冷通道与封闭热通道两种形式,如图14所示为封闭冷通道开放热通道气流组织,由于热通道开放,故而室内温度一般在22-25℃范围内(部分机房还可以进一步提高室内温度),冷通道送风温度一般为14-17℃。机房空调地板送出冷空气(14-17℃)通过地板进入封闭的冷池,并通过地板孔进入服务器冷却,吸收热量后的热空气进入机房空调回风侧(22-25℃),进行换热,如此循环为数据中心制冷。地板送风扬程一般大于150 Pa,风机能效COP偏低。
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图14房间气流组织—封闭冷通道
采用地板集中送风、封闭冷通道的方式为数据中心制冷,以热通道为室内定压点,维持热通道微正压,冷通道为负压。当精密空调送风量小于实际需求风量时,热通道内的空气回流补充精密空调送风量和需求风量的缺口,故而造成了热空气回流,导致机柜进风温度的不均匀,为了满足最不利芯片的散热需求,只能降低送风温度,造成冷源需求温度的降低,故而减少了利用自然冷源的时间并降低了机械制冷系统的能效比,最终导致了空调系统能耗的增大。此时保证空调送风量超过服务器内部风机风量时,即可消除热空气回流的问题。实际运行中,机房空调除满足机房制冷需求外,还应注意气流组织(风量)与数据中心配合度,机房空调风量的调节应根据机房实际情况进行设定,最佳的空调风量应当同时满足机柜进风温度与空调送风温度基本相当,空调回风温度与热通道最高温度基本相当。
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图15封闭冷通道/封闭热通道
通过改变机房内气流组织形式,封闭热通道、开放冷通道,以冷通道为室内定压点,维持冷通道内微正压,而使热通道为负压,保证热通道压力低于冷通道,可有效避免热通道热空气回流到冷通道的现象。如图16、17所示为封闭热通道开放冷通道气流组织。由于热通道封闭,冷通道开放,故而冷通道可以继续维持22-25℃,而热通道可以维持32-40℃。机房空调地板送出冷空气(22-25℃)通过地板孔板进入开放的冷池,并进入服务器冷却,吸收热量后的热空气进入封闭的机房空调回风侧(32-40℃),进行换热,如此循环为数据中心制冷。此时由于空调送风温度提高了,故而制冷系统蒸发温度提高了,进而自然冷源切换点提高了,更加节能。
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图16房间气流组织—封闭热通道
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图17房间气流组织—封闭热通道
2.3行间级气流组织随着服务器机柜功率密度增加,行业推出行级机房空调(或称列间机房空调),它是将空调系统穿插于数据中心内部,形成冷/热通道封闭,实现降温,该送风方式大大提高了机房气流组织效率,同时提高了空调系统蒸发温度,配合变频/自然冷却技术引入,整个机房PUE值得到了较大幅度降低。
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图18行间气流组织—列间空调
行间机房空调也有两种通道封闭形式,一般服务器功率密度叫小时,或者非完整微模块以封闭冷通道为主,封闭冷通道则整个环境就是热通道,由于热通道有人员活动,故而温度就不能太高,一般24~28℃;而服务器功率密度较大,或完整微模块,则采用封闭热通道较多,封闭热通道整体环境就是冷通道,冷通道由于有人员活动,温度可以22~25℃,此时热通道温度一般32~40℃。
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图19列间空调—单柜/多柜
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图20行间气流组织—微模块封闭冷/热通道
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图21行间气流组织—两种通道封闭形式
如图21所示为封闭热通道开放冷通道列间气流组织。列间空调靠近机房热源,相比于地板集中送风系统,送风路径较短,此外也减少了地板静压箱损失,列间空调扬程一般小于50 Pa。由于列间空调穿插在服务器之间,并且封闭热通道,开放冷通道,故而冷通道可以维持22-25℃,热通道可以维持32-40℃。机房空调水平送出冷空气(22-25℃)存储在冷通道内,并进入服务器冷却,吸收热量后的热空气进入封闭的机房空调回风侧(32-40℃),进行换热,如此循环为数据中心制冷。列间空调需要根据服务器密度大小确定冷/热通道距离。
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图22 行间气流组织—风墙侧面
如图22、23所示为封闭热通道开放冷通道行间空调另外一种形式,也称风墙气流组织,风墙气流组织扬程约150-300 Pa。由于风墙面对面吹风营造冷通道冷池,并且封闭热通道,冷通道可以维持22-25℃,热通道可以维持32-40℃。空调水平送出冷空气(22-25℃)存储在冷通道内,并进入服务器冷却,吸收热量后的热空气进入封闭的机房空调回风侧(32-40℃),进行换热,如此循环为数据中心制冷。风墙气流组织风量很大,需要注意对面送风或者单面送风是否满足最远距离服务器送风需求,同时也需要根据服务器密度大小确定冷/热通道距离。
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图23行间气流组织—风墙平面
2.4机柜级气流组织如图24所示为背板空调气流组织形式,机房冷空气在服务器风扇(或背板风扇)的作用下,被吸入机柜并对服务器降温,热空气与热管背板换热器进行热交换,将热量传递给换热器内的制冷剂,温度降低后的冷空气从背板吹出,完成机房空气循环。故而可以理解为背板冷却整个房间为冷通道,热通道进存在于服务器柜内与背板之间的区域,由于定点冷却,效率高。
背板冷却系统则是对服务器机柜进行冷却,通过将冷媒通入机柜,实现在机柜内部完成对IT设备产热的采集和传递。背板冷却装置的迎风面积比列间空调大,风速降低,因此风机扬程进一步减少,背板冷却装置扬程小于100 Pa。
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图24 气流组织—背板空调
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图25背板空调
飞哥看冷却:
1)不同功率密度选择好的气流组织可以事半功倍,所以需要根据具体情况来调整气流组织,同时数据中心气流组织要考虑人员活动,不能脱离实际情况,一味提高回风温度实现制冷性能提升,忽略了运维人员感受。并且回风温度太高会导致服务器绝对功耗增加,所以因地制宜很重要。
最后,祈愿天下和顺、日月清明、风雨以时、灾厉不起、国丰民安、兵戈无用、崇德兴仁、务修礼让、国无盗贼、民无怨枉、强不凌弱、各得其所,并愿IDC温控行业能够良好发展,砥砺前行配资乐股票配资网址,从业人员亦能够安居乐业,家庭幸福。
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