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数据中心配风动态制冷系统与应用

来源:机房技术与管理 作者:于郡东 更新时间:2012/3/8 11:07:01

摘要:数据中心机房为了更加节省IDC的土建、或是用户的楼宇租赁费用,一些大型化、高密度化、数据大集中的IDC和云计算中心越来越普及。但是高密度化服务器机房的散热问题也越来越难解决。

目前数据中心机房普遍采用下送风空调系统,并配合冷热通道分离。尽管如此,冷热风气流组织的短路(回流、漏流)和横向混合(旋流、涡流)现象依然十分严重(如图1所示)。这会造成为数众多机房的IT机架上半部分处于热气团的包围之中,此外机房高架地板内线槽等阻挡送风的障碍物也堵塞了冷气的输出,导致机架供应冷气风量风压严重短缺。


  打破平均分布散热模式

  近期,数据中心机房为了更加节省IDC的土建、或是用户的楼宇租赁费用,一些大型化、高密度化、数据大集中的IDC和云计算中心越来越普及。但是高密度化服务器机房的散热问题也越来越难解决。

如果机房仍然采用传统均匀制冷设计模式,那么精密空调系统能耗会加大,PUE值居高不下。更为严重的是,机房局部热点问题并非只局限于高密度机房,在中密度甚至低密度机房也经常出现。例如传统的程控交换机房,因空调摆放于机房一侧,也会出现远端的局部热点。

在以往的设计中按室内设定温度20~24℃时,机架功率在15KW,风量在4000m3/h~5000m3/h的情况下,一个机架散热的红外热像分析图和机柜冷却/散热分析如图2所示,从中可见高架地板的冷却效果会受地板开孔和空调送风影响巨大。


  精确配风解决之道

  针对机架散热负荷(kw/rack)的不同,就需要采用精确送风、按需冷却的解决方案,以满足数据中心机房每个机架动态制冷的需求。

数据中心机房红外/正风压测控配风地板系统解决方案,采用在机房局部增加风机强制通风的配风地板来满足机房热点冷却需求;解决了局部热点后,继而就可以避免机房过度冷却,通过提高空调设置温度来减少空调机组的运行数量和供冷量,最终达到机房节能的效应。

配风地板单元(ADU),是数据中心机房空调系统送风气流组织的一种远端辅助部件,用于将空调机组所产生的冷量(冷气流)强制的配送到IT机架的前面板进气口处,以解决传统空调系统送风方式的不足、尤其是能够满足高功率密度机架的散热需求(参见图3)


  数据中心机房红外/正风压测控配风地板系统可以明显改善机柜前端的送风冷却效果,解决了高热密度(虚拟机、刀片服务器)负荷的散热差以及机房局部热岛效应的难题;并有相应空调节能效应。

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