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數(shù)據(jù)中心七大冷卻節(jié)能措施對比分析

發(fā)布時間：

2017-03-17

數(shù)據(jù)中心機房多年來一直處于使用機房專用精密空調做為主要散熱設備。隨著計算機設備的更新?lián)Q代，IT設備的功率密度越來越高，機房面積越來越大，機房的數(shù)量越來越多，世界能源越來越緊張。在全球能源問題日趨突出的情況下，雖然機房空調制冷能效比有所提高，但所耗費的電能仍然太高，一直困擾著機房運營商和用戶。如何運用新的技術降低機房制冷所消耗的電能，建設綠色環(huán)保機房，已成為機房行業(yè)建設者們關注的核心問題。降低機房散

降低機房散熱所消耗的電能，提高數(shù)據(jù)中心機房的電源使用效率，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)中心機房中建設冷通道，并配置下送風機房專用風冷式精密空調。

2、在數(shù)據(jù)中心機房中建設熱通道，并配置下送風機房專用風冷式精密空調。

3、在數(shù)據(jù)中心機房中建設專用風冷式精密空調冷風和熱風管道，對機柜進行全密封強制散熱。

4、在數(shù)據(jù)中心機房中使用下送風機房專用風冷式精密空調和智能送風機柜，將機房冷風凈壓倉的冷風直接送入機柜。

5、在數(shù)據(jù)中心機房采用大型水冷式機房精密空調。

6、在數(shù)據(jù)中心機房建設專用大型水冷式機房精密空調和芯片冷卻管道，直接給IT設備芯片散熱。

7、在數(shù)據(jù)中心機房采用機房風冷式精密空調+大型新風機1：1配置，合理利用自然新風冷源。

這幾種方法有各自的優(yōu)勢和不足，首先從冷源方面來分析，第1、2、3、4種方法均都是采用機房專用風冷式精密空調作為冷源，第5、6種方法采用水冷式精密空調，第7種采用風冷式精密空調或自然冷風和水模。使用風冷式精密空調的方法在節(jié)約電能主要依靠空調的制冷能效比，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，能效比最大能達到6，一般在4以上。使用自然風的新風節(jié)系統(tǒng)時，最大的能效比最大可達12。

接下來，從機房內設備散熱效果方面來分析，第1、2、5、7種方法都采用冷風源被動平均分布散熱，要求整個機房的發(fā)熱量布局要非常均衡，否則可能出現(xiàn)機房冷熱不均，單相機柜局部過熱的問題。

第3種采用主動大風量強制散熱，每個機柜熱出風管道都配有風機，散熱效果好，容易出現(xiàn)過度制冷，風機也需要消耗一定的電能。

第4種方法采用主要設備機柜進風口配置變速風機，動態(tài)給機柜提供冷風，較好解決局部單個機柜過熱和機柜內熱負荷突然增大的問題，將機房內的溫度提高到空調的回風溫度，但機柜的深度比普通機柜深度要大100mm，風機需要消耗電能。

第6種方法采用精準散熱，主芯片散熱效果好，但電源、硬盤等部件需要精準散熱不容易實施，需要服務器產(chǎn)商支持。

最后，從機房內設備散熱建設難易成度來分析，第1、2、4、7種方法基本上是比較接近，比傳統(tǒng)下送風空調系統(tǒng)略微復雜一點，比較容易實施，成本相差也不是太大。

第3種方法，需要對機柜前后門進行密封，實施起來比較困難，風管建設比較多，對機房的整體布局有影響，需要非常細致的規(guī)劃和設計，成本相對要高一些。

第5種方法，水冷空調的建設門檻較高，比較適用于大型的機房，空調設備比風冷式精密空調要復雜，成本相對要高一些，運行也需要專業(yè)維護人員。

第6種方法，空調部份和第5種方法一樣，但是分支制冷管道方面，會相對復雜很多，要非常了解服務器產(chǎn)商等設備的結構，甚至于需要它們的支持，成本方面相對會高出一部份。

----文章來源于《中國標準化雜志》2017年3月9日

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