如(rú)何提升數據中心機(jī)房制冷能效

數據中心 機(jī)房 節能降耗應從兩個方面入手，第一(yī)是減少數據中心 IT設備對電能的(de)需求，降低(dī)其能耗和(hé)發熱量，第二是提高(gāo)供電和(hé)制冷系統的(de)效率，減少不必要的(de)浪費。 

經過多年(nián)發展， 數據中心機(jī)房單位面積能耗 已 由 10年(nián)前的(de)400~500W/m2迅速升高(gāo)到目前的(de)800~1000W/m2，而且還呈現不斷上升的(de)趨勢。尤其是目前高(gāo)密度IDC機(jī)房設備集成度的(de)提高(gāo)，已經使單機(jī)架的(de)功率大幅度提升。台式服務器機(jī)架功率為(wèi)1.5kW，模塊式服務器機(jī)架功率為(wèi)10kW左右，現在最新的(de)刀片式服務器機(jī)架功率高(gāo)達30kW。高(gāo)耗電，必然産生了高(gāo)發熱,因此IDC機(jī)房的(de)空調需求量也大幅度增加。

1.數據中心機(jī)房制冷系統解決方案和(hé)機(jī)房散熱方案  

1）當機(jī)房機(jī)櫃功耗在3~6kW時，建議采用風冷或水冷空調系統，采用面對面，背對背的(de)冷熱通道(dào)分隔的(de)機(jī)房氣流組織進行(xíng)規劃和(hé)建設。在氣候允許的(de)條件下，可(kě)考慮能效比較高(gāo)的(de)水冷空調系統和(hé)自(zì)然風冷冷卻方案。當機(jī)房局部産生熱島時，可(kě)使用有(yǒu)氣流導向的(de)變風量送風地(dì)闆，增強機(jī)房熱島區的(de)局部散熱。  

2）當機(jī)房機(jī)櫃功耗在8~15kW時，建議采用封閉冷通道(dào)氣流組織進行(xíng)規劃，采用風冷或者水冷空調系統。在機(jī)房局部功率産生熱島時，可(kě)使用EC風機(jī)與送風地(dì)闆，增強機(jī)房熱島區的(de)局部散熱；在機(jī)房局部産生高(gāo)功率熱島時，使用機(jī)房行(xíng)間空調封閉局部進行(xíng)內(nèi)部增強快速散熱。  

3）當機(jī)房機(jī)櫃功耗在15~25kW時，建議采用機(jī)房行(xíng)間空調，機(jī)櫃封閉增強機(jī)房熱島區的(de)局部散熱，有(yǒu)條件可(kě)采用冷闆式機(jī)櫃，櫃內(nèi)熱空氣與冷卻水在櫃內(nèi)進行(xíng)熱交換的(de)冷卻技術。  

4）當機(jī)房功率大于25kW時，考慮更加高(gāo)效的(de)散熱冷卻技術，采用液冷技術，高(gāo)密度服務器高(gāo)度熱品質冷卻系統。
對于傳統的(de)低(dī)功率機(jī)櫃，利用風冷空調制冷技術即可(kě)滿足其運行(xíng)條件。當功率大于 10kW時，需采用封閉通道(dào)并采用行(xíng)間空調制冷。當功率大于15kW時，需采用冷闆式制冷技術滿足機(jī)櫃運行(xíng)需要。當功率大于25kW時，考慮更加散熱高(gāo)效的(de)浸沒式液冷技術。 

雲數據中心發展趨勢為(wèi)大規模、高(gāo)密度機(jī)房，傳統的(de)空調制冷方式将很難滿足未來的(de)數據中心運行(xíng)要求。如(rú)何更加高(gāo)效節能，我們(men)對比一(yī)下上述液冷技術路線與傳統技術性能 PUE。

2.不同冷卻技術能耗對比  

對比傳統空氣冷卻、冷闆式、浸沒式液冷，不考慮外界環境因素變化，三種技術對比如(rú)下：

分析三種技術運行(xíng)工況，制冷系統制冷能耗總體不斷降低(dī)。冷闆式對于傳統風冷冷卻技術能夠有(yǒu)效大幅度降低(dī)能耗，浸沒式液冷能夠更進一(yī)步節能降耗， PUE可(kě)以達到1.09。随着國(guó)內(nèi)對數據中心節能指标控制越加嚴格，PUE有(yǒu)更進一(yī)步降低(dī)的(de)趨勢，有(yǒu)此可(kě)見，浸沒式液冷在高(gāo)功率、大規模數據中心節能應用存在廣闊的(de)前景。随着技術不斷發展，數據中心制冷系統将會更加高(gāo)效節能。