如何解決高密度數(shù)據(jù)中心散熱和制冷的問(wèn)題

跟著數(shù)據(jù)中間單元用電量不時(shí)添加，機(jī)房的發(fā)燒量越來(lái)越高，在這種狀況下，一旦電源發(fā)作毛病，固然效勞器依托ups系統(tǒng)可以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，但因?yàn)橹评湓O(shè)備中止運(yùn)轉(zhuǎn)，致使機(jī)房溫度疾速上升，仍會(huì)招致效勞器過(guò)熱而中止運(yùn)轉(zhuǎn)。因而，當(dāng)前高密度機(jī)房的趨向需求設(shè)計(jì)不連續(xù)任務(wù)的制冷系統(tǒng)，以包管在電源毛病時(shí)，制冷系統(tǒng)或局部制冷系統(tǒng)能持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一段工夫內(nèi)維持機(jī)房的情況溫度，以免過(guò)快地升溫，然后維護(hù)效勞器設(shè)備的平安運(yùn)轉(zhuǎn)，等待電力系統(tǒng)恢復(fù)或許備用發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)用。

當(dāng)制冷系統(tǒng)中止時(shí)，依據(jù)數(shù)據(jù)中間機(jī)房裝秘密度的分歧，機(jī)房的溫度上升幅度紛歧，在以往傳統(tǒng)的機(jī)房，因?yàn)閱螜C(jī)柜用電量較小，制冷系統(tǒng)中止后，仍有較長(zhǎng)一段工夫能維持設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。例如在一個(gè)單機(jī)柜1.2KW的機(jī)房，制冷系統(tǒng)中止10分鐘后，溫度將上升10.5℃，治理者可以有工夫啟用備用發(fā)電機(jī)或封閉效勞器設(shè)備。

但跟著機(jī)房裝秘密度的進(jìn)步，溫度上升變得十分敏捷，據(jù)Intel實(shí)行剖析，一個(gè)單機(jī)柜用電量約9KW的數(shù)據(jù)中間機(jī)房，一旦制冷系統(tǒng)中止運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度從22℃上升40℃只需求18秒，上升到57℃只需求35秒。而一旦超越32℃，核算機(jī)設(shè)備就會(huì)呈現(xiàn)毛病，溫度持續(xù)升高，核算機(jī)設(shè)備將會(huì)中止運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至損壞。因而，關(guān)于高密度的機(jī)房，裝備一個(gè)不連續(xù)的制冷系統(tǒng)就變得十分需要。

1 對(duì)高密度機(jī)房延續(xù)制冷的界說(shuō)

面臨上述狀況，國(guó)外數(shù)據(jù)中間范疇的一些機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研討，在UPTIME協(xié)會(huì)鉆研高密度機(jī)房延續(xù)制冷系統(tǒng)的白皮書(shū)中，將制冷系統(tǒng)分為ABC三個(gè)品級(jí)，A級(jí)為不連續(xù)制冷系統(tǒng)，不連續(xù)制冷系統(tǒng)需求為精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵裝備UPS，并添加薔冷罐；B級(jí)為延續(xù)制冷系統(tǒng)：延續(xù)制冷系統(tǒng)需求為精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵裝備UPS，但不添加蓄冷罐；C級(jí)為可中綴的制冷系統(tǒng)，即對(duì)制冷系統(tǒng)不裝備任何UPS設(shè)備，在電源毛病時(shí)中止制冷系統(tǒng)。UPTIME對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)界說(shuō)，并供應(yīng)了幾種處理方案。

2高密度機(jī)房延續(xù)制冷的幾種處理方案

關(guān)于高密度機(jī)房，接納何種辦法在電力毛病發(fā)作的間歇，維持制冷系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，或是局部運(yùn)轉(zhuǎn)呢？UPTIME組織和有關(guān)廠商提出了幾種處理方案。

第一種，為整個(gè)制冷系統(tǒng)悉數(shù)裝備UPS系統(tǒng)，關(guān)于冷凍水型精細(xì)空調(diào)，需求為冷水機(jī)組，冷卻塔、一二次泵和精細(xì)空詞都配上UPS系統(tǒng)。這種方法能堅(jiān)持整套制冷系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，但關(guān)于大功率的冷水機(jī)組和冷卻塔，悉數(shù)配上UPS系統(tǒng)的價(jià)值長(zhǎng)短常昂揚(yáng)的，因而當(dāng)前很少被采用。

第二種，在一個(gè)運(yùn)用冷凍水型精細(xì)空調(diào)的系統(tǒng)中，為精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)、冷凍水的二次泵裝備UPS，并在冷凍水輪回系統(tǒng)中添加蓄冷罐以儲(chǔ)藏冷凍水。當(dāng)電源中綴未恢復(fù)，或因電源中綴招致冷水機(jī)組臨時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)蓄冷罐和水泵供應(yīng)冷源，由精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)維持機(jī)房?jī)?nèi)的空氣輪回，然后在一段工夫內(nèi)堅(jiān)持機(jī)房的溫度或阻止機(jī)房疾速升溫，等待電力的恢復(fù)或冷水機(jī)組恢復(fù)正常任務(wù)。

第一和第二種方法都到達(dá)了A級(jí)不連續(xù)制冷的規(guī)范。

第三種，在運(yùn)用冷凍水型精細(xì)空調(diào)的系統(tǒng)中，為精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)和冷凍水二次泵裝備UPS，但不在冷凍水輪回系統(tǒng)中裝備蓄冷罐。當(dāng)電源中綴未恢復(fù)，或因電源中綴招致冷水機(jī)組臨時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)仍能維持機(jī)房?jī)?nèi)的空氣輪回，并應(yīng)用管道中的殘剩冷凍水為機(jī)房降溫。采用這種方法，也能減緩機(jī)房疾速升溫。但結(jié)果沒(méi)有前兩種方法明顯。

第四種，關(guān)于采用直接蒸發(fā)式精細(xì)空調(diào)的系統(tǒng)，既無(wú)法裝置蓄冷系統(tǒng)，也沒(méi)有管道的余冷可以應(yīng)用。但仍然可認(rèn)為精細(xì)空調(diào)的風(fēng)機(jī)裝備UPS，目標(biāo)只是為在呈現(xiàn)毛病時(shí)堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)中間的空氣輪回，也能減緩機(jī)房的升溫。

第三和第四種方法到達(dá)了B級(jí)延續(xù)制冷的規(guī)范。

3高密度機(jī)房延續(xù)制冷處理方案的選擇

那么，關(guān)于以上的幾種延續(xù)制冷處理方案，建立方或設(shè)計(jì)單元該若何進(jìn)行選擇呢？對(duì)此，筆者建議建立方和設(shè)計(jì)單元可依據(jù)數(shù)據(jù)中間的熱密度和數(shù)據(jù)中間的主要性。以及柴油機(jī)等后備系統(tǒng)裝備狀況，從以上處理方案中選擇一個(gè)適宜的延續(xù)制冷方案，例如對(duì)應(yīng)單機(jī)柜電量1.2KW以內(nèi)的機(jī)房，估計(jì)溫度上升到32℃的工夫約在10分鐘以上，就可以依托柴油機(jī)系統(tǒng)來(lái)供應(yīng)后備電源。跟著單機(jī)柜用電量的進(jìn)步，可以采用為精細(xì)空調(diào)的電扇供應(yīng)UPS的方案，以供應(yīng)氣流輪回，應(yīng)用情況的吸熱才能，減緩溫升速度。

但關(guān)于單機(jī)柜的用電量到達(dá)6kw以上的高密度的機(jī)房（按ASHRAE的猜測(cè)，2010年效勞器單機(jī)柜將在12KW以上）。就需采用冷凍水型精細(xì)空調(diào)系統(tǒng)，然后選擇UPTIME的A級(jí)不連續(xù)制冷方案，給冷凍水輪回系統(tǒng)供應(yīng)UPS，并設(shè)置必然體積的蓄冷罐，以維持停電時(shí)期或停電后冷水機(jī)組從新啟動(dòng)期見(jiàn)的制冷，等候制冷系統(tǒng)的完全恢復(fù)。

4按期預(yù)防性維護(hù)是要害

數(shù)據(jù)中間冷卻系統(tǒng)經(jīng)常無(wú)視對(duì)效勞器、操作系統(tǒng)和收集裝備的留意，但是，這些IT系統(tǒng)的功能對(duì)冷卻支撐的依托就跟對(duì)收集銜接的依托是一樣的。跟著IT系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變，冷卻系統(tǒng)也需求跟著進(jìn)行調(diào)試。信任一個(gè)對(duì)要害根底設(shè)備有全體性觀點(diǎn)的效勞協(xié)作同伴是必需的。

精細(xì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專為知足數(shù)據(jù)中間的熱負(fù)荷的需求，對(duì)效勞和維修具有分歧的要求。而規(guī)范的修建空調(diào)，僅僅是為了知足寓居者的小我舒適就可。當(dāng)前的數(shù)據(jù)中間冷卻設(shè)備比家用的空調(diào)愈加多面和復(fù)雜，一些相似數(shù)碼渦旋緊縮機(jī)或許高街度冷卻排、變速驅(qū)動(dòng)器這些技能都需求對(duì)裝備和收集進(jìn)行進(jìn)步前輩的節(jié)制。

但是，最大限制地進(jìn)步秘密冷卻系統(tǒng)的功能和效率，這需求它獲得妥帖的原始設(shè)備制造商（OEM）的工場(chǎng)培訓(xùn)和認(rèn)證的技能人員的維護(hù)，而他們凡間都對(duì)假如維護(hù)這些要害系統(tǒng)去支撐數(shù)據(jù)中間具有普遍的常識(shí)。冷卻系統(tǒng)集成到數(shù)據(jù)中間的根底設(shè)備支撐的計(jì)謀是最要害，大大都非制造商支撐的維修起原缺乏這種經(jīng)歷。

精細(xì)冷卻延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，還要求設(shè)備的正常運(yùn)作。為了開(kāi)展和對(duì)峙長(zhǎng)時(shí)間的效勞方案，堅(jiān)持這種一致性是很主要的，個(gè)中包羅對(duì)精細(xì)冷卻系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)和優(yōu)化。下面是對(duì)一個(gè)預(yù)防性的維護(hù)義務(wù)清單的建議：

預(yù)防性維修制冷設(shè)備應(yīng)集中于諸如空氣過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、緊縮機(jī)、流體和管道設(shè)備以及蒸發(fā)器線圈等要害部件。

（1）空氣過(guò)濾器梗塞，例如，應(yīng)該進(jìn)行改換由于它們削減氣流卻添加了對(duì)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的負(fù)荷，空氣過(guò)濾器不時(shí)搜集污垢和塵土，甚至最小的飄落壓力都能夠會(huì)招致電扇動(dòng)力的額定要求。

（2）鼓風(fēng)機(jī)皮帶、軸承、電念頭、車輪也應(yīng)按期反省，以確保沒(méi)有磨損或損壞而惹起設(shè)備毛病。此外，IT司理每月都應(yīng)反省并調(diào)整空氣處置安裝電扇及運(yùn)用皮帶驅(qū)動(dòng)電扇得機(jī)房空調(diào)之間的張力。

（3）緊縮機(jī)應(yīng)反省能否有走漏和油位也應(yīng)該進(jìn)行反省，由于太少或太多油都能削減運(yùn)用壽命。應(yīng)該只運(yùn)用那些制造商或原始設(shè)備制造商建議的油的類型。

（4）那些運(yùn)用水或許乙二醇的冷卻空調(diào)需求獲得維護(hù)，如許使得運(yùn)輸?shù)娇照{(diào)的液體的質(zhì)量盡量到達(dá)無(wú)污染的形態(tài)。最終，蒸發(fā)器線圈必需按期反省，以確保它們是潔凈和無(wú)雜物。

我們建議至少每年由受權(quán)的效勞人員對(duì)各首要構(gòu)成局部進(jìn)行這4個(gè)方面的反省。這可以協(xié)助確定防止系統(tǒng)掉敗的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)防和削減停機(jī)工夫的維修本錢以及包管產(chǎn)物壽命最大化。供應(yīng)具體的現(xiàn)場(chǎng)處理方案，包羅數(shù)據(jù)中間冷卻方面的要害義務(wù)，這對(duì)系統(tǒng)的延續(xù)可用時(shí)是必不成少的。

面臨高密度機(jī)房的開(kāi)展趨向，裝備延續(xù)制冷設(shè)備，以在停電和冷水機(jī)組重啟時(shí)期維持設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，維護(hù)設(shè)備平安，己是建立方和設(shè)計(jì)單元必需思索的主要問(wèn)題？當(dāng)前各方都在積極探究和施行。還跟著高密度機(jī)房的不時(shí)規(guī)劃建立，估計(jì)也將呈現(xiàn)更多的處理方案，以知足高密度機(jī)房延續(xù)制冷的需求。