4、机架级/行级冷却新应用
　　
　　行级和机架式设备大多为了适用于大功率及高热度服务器。在此介绍一种新型的冷却方案和装置，机架和行级安装此类型设备适合年久的数据中心进行升级改造以及新数据中心的应用。机架级、行级安装冷却设备可以代替或补充传统的冷却系统和能源储蓄（冰蓄冷技术）。传统数据中心的冷却是通过计算机机房空调(CRAC)或计算机机房空气处理装置，这些空气处理装置通常安装在数据中心之上的高层用于冷却空气分布，这样不需要加强空气分布的机架级及行级设备的安装。
　　
　　冷却装置及其原理
　　冷却器作为一个装置，所述系统可包括一个机架，通常一个或两个，机柜同方向摆放，冷热通道顶部全部封闭，从而阻止热空气进入机房。冷却器包含风机和热交换器，原理是风机提供克服空气流的压力，穿过机架和穿过热交换器，空气冷却后冷气流通过分流器导入屏柜内的发热部位，同时在柜内形成正压，使外界空气不能进入，对机柜进行有效的冷却和净化。
　　
　　作为直接针对机柜内服务器冷却的冷却装置，类似汽车散热器，是放置在服务器机架的热气流出口，冷却装置对服务器散出的热空气进行冷交换后循环。一般来说，一个冷却装置热循环冷冻交换水可以来自冷水机组或冷却塔，这样可减少了服务器产生的热空气排放进入数据中心，影响机房整体冷却效果及环境温度。
　　
　　冷却装置的运行观察
　　在试运行期间，测试了一些在行内和机架的服务器风扇电源，服务器入口处温度提高从22.2°C到26.6°C和32.2°C。这些设备会随着服务器温度来改变服务器散热风扇的转速控制，数据中心运营商可以选择使用此变速装置，进行减少不必要的高温气流进入到服务器内。
　　
　　5、服务器冷却技术与冷却装置
　　
　　芯片冷却
　　体现为直接针对服务器芯片进行冷却，冷却装置为一个直接接触冷却器，冷却设备的冷却液和服务器芯片及元器件紧密接触进行冷热传导交换，达到冷却效果。此冷却技术的关键是要让服务器制造商提供与此冷却技术一体化的平台。然而事实上，转向芯片冷却技术的速度比大多数人所认为的要快。美国加热、冷却及空调工程师协会的工作委员会去年就出版了关于据中心里采用液体冷却设备的指导方针。
　　芯片冷却的益处是很显而易见的，行业的研究小组测试了用水作为散热剂、散热功率密度达370W/cm2的散热技术，散热能力是目前75W/cm2空气散热技术极限的6倍。同时称，与其它的散热系统相比，这一系统的能耗大大减少。然而，这一系统的行业应用还要等上几年，这一趋势需要至少由一个服务器生产商采用此技术来引领。

　　服务器风扇能源使用
　　服务器风扇根据服务器温度传感器进行变速运转，此功能根据不同厂家可能有区别。在一定程度上，服务器入口处的空气温度高时，服务器风扇将会加速运转来对服务器内部进行加大空气换气次数，通常随着服务器温度增加，风扇加速运转，功耗也将跟着上涨。经测试增加服务器进气温度22.2°C到26.6°C，服务器的平均功率将会增加6.2%。此外，如果冷冻水温度增加，就会导致服务器进气温度更高，将会导致增加服务器风扇的电力使用。因此，当提高机房冷却水温度时措施时，将会增加总用电量及缩短服务器的使用寿命，需要进行全面的分析。
　　
　　6、自由冷却（Free Cooling）
　　自由冷却大多数在晚上及者在低温的冬季环境条件下（或者纬度越高的地区，遵循“高低高低”的法则），自由冷却是一种经济节能的方法，为数据中心室外冷却系统节省成本，当周围空气温度下降到设定的温度，调节阀，使全部或部分冷冻水由通过现有的冷却器，并通过自然冷却的系统，它使用更少的功率，并使用较低的环境空气的温度来冷却运行在系统中的冷冻水。
　　自由冷却可以与任何现有的冷水机组或自行安装的冷却器结合应用。在低环境温度下，处理器可以通过现有的冷水机，节能效果可达75％，不损害冷却要求。
　　在实际实践中，自由冷却并不是完全免费的，因为系统的水泵、风扇和其他空气/水处理设备是必要运行的，设备也需要定期的进行维修和维护。

　　关于冷冻水分配能源
　　根据系统设计，冷冻水分配泵功率不是一个大型组件的整体能源效率，此外，仔细规划的冷冻水分配系统使用变速设备和双向调节阀门可以提高能源效率，操作稳定，对现有设备节约能源。
　　
　　结语
　　当我们开始设计新的数据中心的冷却系统和设备选型时，需要我们考虑数据中心初期和后期不断的扩大及和未来热负荷的增长，本文分析了房间级、机架级、行级、服务器冷却及自由冷却的冷却效果，目前很多厂商推出的解决方案还是以行间级冷却系统为主流，随着机房热负荷的高速增长，冷却系统装置的应用会进入一个新阶段——按需部署，机架级、行级冷却系统及自由冷却系统的进一步优化改进。

　　责任编辑：Mary