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分析:机房高热密度机柜空调的解决方案

来源:机房360 作者:Lily编辑 更新时间:2011-6-13 10:29:37

摘要:随着半导体芯片技术的高速发展,电脑处理器芯片的运算速度成倍地增长而体积却大幅缩小,但随之而来的是服务器高发热量的散热问题。特别是随着刀片服务器逐渐得到广泛应用,数据中心的部署密度正日益增加:把热插拔和冗余运用到刀片服务器之中,这些设计满足了密集计算环境对服务器性能的要求。

  
  二、全新水平送风方式解决方案
  
  (一)下送风和上送风方式的弊端
  
  过去的机房专用空调往往采用下送风或上送风两种方式,但随着大功率服务器的出现,上述两种送风方式已无法解决高热量机柜的散热问题,其弊端包括以下几个方面。
  
  1.为保证空调送出的冷量与设备发出的热量有效对流,完成冷热交换,使电子设备工作在规定环境温度和湿度内,需要空调配置较大功率的风机,以保证空调的大风量和高风压,但这是非常不节能的。
  
  2.在大多数下送风机房中,空调送出的冷量往往是自下而上传递的,而2.2米高的服务器机柜内有多层服务器。虽然我们希望水平放置的服务器每层都能获得有效的冷却,以保证服务器安全稳定工作,但事实上由于空调送风和服务器内排风扇组成的气流是垂直关系,在没有强制密闭送风通道保证的前提下,很难保证空调送出的冷量能够有效地进入服务器机柜。而要保证空调送出的冷量能达到2.2米机柜的上方,就要求空调送出的风速要达到5m/s左右,这样快的风速在传递中需要较大的风压,而与之垂直放置的服务器内的风扇由于风速和风压都较小,因此吸入服务器内的冷量非常有限,对2kW热量的机柜往往能满足要求,但对4kW以上热量的机柜,吸入的冷量就远远不能满足冷热对流交换的要求,从而导致机柜局部过热。如果空调送风速度低于2.5m/s,那么空调送出的冷量根本无法使机柜1.5米以上的服务器得到很好的冷却而出现局部过热现象。
  
  3.不论是下送风方式还是上送风方式,都很难使得空调送出的气流在机房内根据机柜的发热量不同而合理分布,这就是高热量机柜出现后机房局部过热的原因。
  
  (二)水平送风方式解决方案
  
  为了消除原送风方式存在的弊端,有效解决高热量机柜散热的问题,一种全新的送风方式和解决高热量机柜散热问题的方法——水平送风方式诞生了,这种送风方式很好地解决了上述难题。
  
  我们都知道制冷机组是紧密贴紧服务器机柜安装的,而制冷机组送出的冷量是由多个小风扇水平送出的。由于与服务器机柜紧密安装在一起,水平送出的风和服务器后部安装的排风扇形成一个有效的气流循环,空调的冷量由风扇送出后被服务器吸入,冷量进入服务器后对服务器进行有效的冷却,冷热交换后的气流被排出服务器,最后被空调机吸入,如此往复循环。只要是空调的制冷量大于服务器的散热量,则必然能使服务器的工作温度达到所要求的环境温度。
  
  这种解决高热量机柜温度的方法刚刚在国内兴起,还没普遍运用,因此大多数用户还没有认识到它的优越性。实际上这种方案还是一个比较节能的方案,比传统送风方式节能25%左右。

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