數(shù)據(jù)中心的冷卻方式有哪些？

       文章摘要： 新一代電子控制系統(tǒng)，通過協(xié)調(diào)和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心各種冷卻單元的運行來提高效率。這些控制系統(tǒng)自然需要更多的專業(yè)知識來實施維護和服務(wù)。未經(jīng)培訓(xùn)的設(shè)備維修人員在嘗試進行調(diào)整或維護時，可能會導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

隨著數(shù)據(jù)中心競爭的加劇和運營成本壓力的增加，研究冷卻系統(tǒng)的節(jié)能迫在眉睫。隨著耐高溫服務(wù)器的出現(xiàn)，越來越多的數(shù)據(jù)中心逐漸嘗試開發(fā)和使用自然冷卻。數(shù)據(jù)中心機房服務(wù)器設(shè)備的散熱是穩(wěn)態(tài)熱源，服務(wù)器全年不間斷運行，需要一套全年不間斷運行的空調(diào)冷卻系統(tǒng)，將服務(wù)器的散熱排放到室外大氣或其他自然冷源中。數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)通常比服務(wù)器、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置受到的關(guān)注少。

1.計算機產(chǎn)生熱量，但不產(chǎn)生濕度：這就是為什么精密冷卻系統(tǒng)的大約95%的能量和容量被設(shè)計用來消除電子設(shè)備產(chǎn)生的干熱。但是一般建筑的制冷制冷系統(tǒng)都是為了給人提供舒適的感覺而設(shè)計的，所以只有60%左右的制冷量用來排除電腦產(chǎn)生的熱量。此外，40%的冷卻能力用于去除辦公空間中通常存在的水分，但服務(wù)器室或網(wǎng)絡(luò)室不存在這種需求。濕度降低過多可能會導(dǎo)致靜電問題，甚至電子故障。服務(wù)器和其他信息技術(shù)設(shè)備通常被設(shè)計成在保持一定溫度和濕度范圍的環(huán)境條件下運行。超過這些條件可能會導(dǎo)致性能下降并縮短設(shè)備的使用壽命。

2.不同種類的冷卻需要不同的服務(wù)：由于精確冷卻系統(tǒng)的設(shè)計使其與一般建筑的舒適空調(diào)冷卻有很大不同，因此沒有如何維護設(shè)備的具體知識的服務(wù)提供商可能無法準(zhǔn)備好處理這項工作。缺乏經(jīng)驗的服務(wù)提供商大大增加了設(shè)備故障的風(fēng)險，而由OEM工廠培訓(xùn)的服務(wù)提供商將有助于確保系統(tǒng)的精確冷卻，并以最*佳性能和效率運行。精密冷卻的持續(xù)運行是數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備正常運行的必要條件。這使得它的維護工作極其重要。采用可能沒有必要專業(yè)知識來保持其性能水平的服務(wù)提供商的服務(wù)，將潛在地削弱企業(yè)數(shù)據(jù)中心在精密空調(diào)方面的投資，而且也沒有意義。

3.數(shù)據(jù)中心熱負(fù)荷上升：即使數(shù)據(jù)中心機房可能有很高的制冷量，如果冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，冷卻空氣的分配方式也可能導(dǎo)致相應(yīng)的問題。高架地板配置并不總是為最*佳氣流而設(shè)計。它們的運行可能非常接近容量的極限，任何由維護問題引起的停機都可能造成困難。這些問題的解決方案是采用基于機架排的冷卻系統(tǒng)和其他目標(biāo)冷卻系統(tǒng)。關(guān)鍵的冷卻技術(shù)正在發(fā)展成為基于機房和網(wǎng)絡(luò)的整體解決方案，而不僅僅是基于單個暖通空調(diào)機組。這些不同類型的系統(tǒng)需要對其操作有深刻理解的高*級服務(wù)技術(shù)人員。

4.新設(shè)備需要一套新的技能：新一代電子控制系統(tǒng)，通過協(xié)調(diào)和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心各種冷卻單元的運行來提高效率。這些控制系統(tǒng)自然需要更多的專業(yè)知識來實施維護和服務(wù)。未經(jīng)培訓(xùn)的設(shè)備維修人員在嘗試進行調(diào)整或維護時，可能會導(dǎo)致冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障。新的冷凍水裝置具有先進的控制系統(tǒng)和變頻驅(qū)動，與以前的型號有很大不同。使用先進的控制系統(tǒng)需要訓(xùn)練有素的服務(wù)專業(yè)人員。但是，未經(jīng)培訓(xùn)的維護人員將對這些類型的控制系統(tǒng)進行日常維護，這可能會使設(shè)備保修失效。數(shù)字渦旋壓縮機采用先進的電子控制和調(diào)制，實現(xiàn)更高效的運行。然而，數(shù)字渦旋單元的操作不同于標(biāo)準(zhǔn)渦旋壓縮機的操作。接受過設(shè)備供應(yīng)商專業(yè)培訓(xùn)的維修技術(shù)人員知道如何正確診斷壓縮機的潛在問題，以及如何進行日常維護。

5.更好的設(shè)備制造商培訓(xùn)和認(rèn)證服務(wù)：雖然非OEM服務(wù)提供商可能具備安裝精密冷卻設(shè)備所需的相關(guān)知識，但他們可能不具備確保這些系統(tǒng)在安裝后獲得最*佳性能所需的服務(wù)專業(yè)知識。在標(biāo)準(zhǔn)建筑中維護舒適的冷卻系統(tǒng)所需的知識水平不同于在數(shù)據(jù)中心中維護精確的冷卻系統(tǒng)所需的知識水平。制造商支持的服務(wù)技術(shù)人員已經(jīng)接受過專業(yè)培訓(xùn)，能夠處理各種服務(wù)。他們有必要的知識和經(jīng)驗來確定數(shù)據(jù)中心中可能導(dǎo)致冷卻設(shè)備出現(xiàn)問題的問題領(lǐng)域。數(shù)據(jù)中心的正常運行至關(guān)重要。但是，由設(shè)備制造商培訓(xùn)的技術(shù)人員擁有快速訪問關(guān)鍵維修零件的資源。這種訪問允許這些技術(shù)人員以最小的中斷快速使失效的設(shè)備恢復(fù)在線。

6.跟蹤不斷變化的需求的數(shù)據(jù)中心冷卻評估：隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展和變化，精密冷卻系統(tǒng)將繼續(xù)發(fā)展。為了確保冷卻系統(tǒng)的最*佳性能，這種演變應(yīng)遵循服務(wù)提供商在熱評估期間收集的相關(guān)指標(biāo)。了解數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的性能是規(guī)劃適當(dāng)維護的關(guān)鍵?？蛻粜枰u估其數(shù)據(jù)中心在峰值容量運行期間的冷卻性能，以便真正了解其冷卻需求。這種類型的詳細(xì)分析是優(yōu)化數(shù)據(jù)中心冷卻的關(guān)鍵。要研究這個層次，需要有相應(yīng)工具的人去確定熱點在哪里，如何去糾正。

7.數(shù)據(jù)中心冷卻的當(dāng)前變化：信息技術(shù)設(shè)備的關(guān)鍵特性和支持其運行的獨特環(huán)境使得有必要在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場采用專用的精確冷卻系統(tǒng)。由于大多數(shù)數(shù)據(jù)中心以24×7×365全天候運行，溫度和濕度條件也必須確保全天候的穩(wěn)定水平。精密系統(tǒng)專門用于冷卻電子設(shè)備。電子設(shè)備產(chǎn)生純顯熱，沒有濕熱，需要持續(xù)冷卻。然而，旨在提供舒適性的一般空調(diào)不適合處理這些類型的條件。

8.更高的密度意味著更高的熱負(fù)荷：近年來，數(shù)據(jù)中心的冷卻要求和影響運行的功能發(fā)生了許多變化。最主要的是新技術(shù)IT設(shè)備熱負(fù)荷密度的增加以及由此帶來的熱負(fù)荷的增加。更高密度的熱負(fù)荷需要更復(fù)雜的冷卻技術(shù)。然而，隨著高密度機架配置的實施，原本采用傳統(tǒng)精密散熱配置的數(shù)據(jù)中心，在將高架地板下的空氣輸送至大型機房空調(diào)(CRAC)機組時，可能會遇到一些瓶頸問題。由于一些高密度區(qū)域的冷卻能力不足，會產(chǎn)生熱點。典型的地板下排氣散熱可能不足以冷卻這些熱點。如果不使用輔助冷卻，負(fù)載大于4~5 kW的機架容易受到熱點的影響。

9.更復(fù)雜的冷卻方式：精密空調(diào)采用了廣泛的冷卻介質(zhì)，需要具備相關(guān)知識背景的技師對控制和測試系統(tǒng)進行調(diào)整。這些冷卻方法包括空氣、冷卻水和制冷劑。在大多數(shù)情況下，這些系統(tǒng)比普通舒適的冷卻系統(tǒng)更復(fù)雜，需要更加注意維護以提供最*佳性能。獨特的節(jié)能配置，如雙冷卻系統(tǒng)，作為節(jié)能方法越來越受歡迎。通過這種選擇，傳統(tǒng)的空氣冷卻裝置通過增加由中央建筑冷卻器提供的第二盤管而被轉(zhuǎn)換成袁爽冷卻系統(tǒng)。該裝置可用作冷凍水系統(tǒng)、壓縮系統(tǒng)或兩者的組合。當(dāng)冷卻器供應(yīng)可用時，壓縮機運行被取消，從而降低了能源成本。

10.精密冷卻的獨特之處影響服務(wù)需求：與一般提供的舒適冷卻系統(tǒng)相比，當(dāng)今精密數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的差異也產(chǎn)生了截然不同的維護要求，從而維持?jǐn)?shù)據(jù)中心設(shè)備的正常高效運行。在精密冷卻系統(tǒng)的整個使用壽命期間，進行適當(dāng)?shù)木S護無疑是非常重要的：如果數(shù)據(jù)中心的精密冷卻系統(tǒng)不能在其最*高水平運行，將不會使數(shù)據(jù)中心充分受益。

11.精密空調(diào)與舒適空調(diào)運行對比：與舒適制冷服務(wù)不同，服務(wù)和維護人員在維護期間不能在夜間離開數(shù)據(jù)中心，第二天再回來完成工作。維護技術(shù)人員的目標(biāo)是盡可能減少設(shè)備單元的停機時間。在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場，技術(shù)人員可以在其他單位工作，以確保數(shù)據(jù)中心的有效運行。