使用节能器时可获得更多的免费自然冷却时间

　　同样，如果使用一款省煤器来将散热排出到室外，那么较高的室温和相应较高的冷却水回路温度通常相当于获得更多的“免费自然冷却”小时数。

　　下表3对传统的热通道/冷通道配置与各种省煤器配合使用时的运行条件进行了比较。此场景基于一款CPI管道排气柜：带有垂直排气管系统的F系列TeraFrame机柜。请注意，管道排风柜的供气温度(第二排)是20°F(11.1°C)，但仍在ASHRAE准则建议的64.4°F至80.6°F(18°C至27°C )的范围内。另外，在有和没有密封遏制系统的不同情况下，室外空气温度(最后一行)有显著的差异。(室外空气温度是使用节能器的温度门槛)。因此，在大多数地方，结合使用节约装置和省煤器可以转化为一年内更多的“免费自然冷却”的时间，从而减少了更多需要机械冷却的时间。

　　注意：室内空气温度是设备进气口的温度。供气温度是CRAC / CRAH供气口的温度。冷冻水温度是产生所需供气温度所需的水温。室外空气温度是使用省煤器来实现 “免费自然冷却”时所需达到的室外空气温度。蒸发式节能器温度为湿球温度;所有其他温度是干球温度。

　　表3：与各种省煤器配合使用时，传统的热通道/冷通道配置的预计运行条件和密封遏制情况。

　　数据中心站店可用的“免费自然冷却”的小时数取决于其选址所处的地点(典型的天气条件)，省煤器类型和运行参数等因素。无论如何，使用节能器与密封遏制系统将增加“免费自然冷却”小时数，并相应的带来成本的节省。此外，实施密封遏制系统使得数据中心可以在更多地点使用省煤器作为实际机械冷却的替代方案。

　　降低PUE值

　　由TGG所发布的PUE值是用于衡量数据中心基础设施能效的度量指标，其是比较一处数据中心站点总能耗量与用于IT设备能源消耗量的比率。本文所述的冷却系统的调整所带来的综合影响，通过实施一套完整的密封遏制系统成为可能，从而导致了数据中心整体能源成本的降低，进而降低了PUE值。

　　包括政府机构在内的许多企业组织机构现在都有具体的PUE目标。例如，2016年3月，美国政府宣布联邦政府数据中心的现有相关设施必须执行低于1.5的PUE值，而新建的数据中心则必须达到1.4或更低的PUE值。中国的制造业中心之一北京市则禁止在该市内运营所有PUE值超过1.5的数据中心。

　　降低费用开销，提高容量能力，实现更高的能源效率

　　对于现有数据中心的设备安装而言，使用密封遏制系统进行有效的气流管理可带来两方面的好处：

　　通过降低为数据中心环境提供散热所需的功耗，从而降低运营支出(OpEx)。反过来，使得PUE值受到了有利的影响。

　　其允许数据中心运营人员们得以能够增加数据中心的服务器的容量。只要数据中心内部的冷热气流、以及必要的电力、冷却和气流之间是完全隔离的，那么，在较高温度下运行高密度服务器负载，同时为服务器提供足够的冷却，以防止过热和停机中断就是可行的。

　　对于新的安装来说，构建数据中心方面需要一项额外的资本支出(CapEx)方面的节省。设计适当的气流控制策略，从而消除了额外的冷却装置和活动地板开销。

　　图3：将该数据中心的四排水平排列的高密度机柜转换成带有垂直排气管道的导管排气柜，结果消除了超过一半的冷却水冷却单元。资料来源：Chatsworth Products公司使用TileFlow所创建的CFD模型。

　　上图3显示了一处数据中心的布局，其使用管道式排气回风密封遏制进行建模。两排水平排列机柜的平均负载为8千瓦，还有两排较长的水平排列的机柜负载较高，平均平均负载为16千瓦左右。垂直排列的要么是低密度的机柜(每台机柜2千瓦至2.5千瓦)或连接的机架。8千瓦和16千瓦机柜被引导到吊顶回风空间，在低密度机柜的热通道上方增加了天花板格栅，以防止操作机房内的空气再循环。

　　这种布局消除了高密度机柜中严重的热点，并将回风温度提高到足以提高CRAC效率的水平。因此，数据中心的操作运营人员们能够将此环境中的CRAC单元的数量从十二台减少到七台，请参见下表4。(操作机房内有两台休眠CRAC单元，以确保冷却系统的冗余。)

　　表4：将上图3所示的数据中心内的高密度机柜转换成管式排气柜后，可省去几乎一半的冷冻水冷却单元。资料来源：Chatsworth Products公司使用TileFlow所创建的CFD模型。

　　由于采用了密封遏制系统，该空间的暖通空调能源需求每年减少了70万千瓦小时。而且，这还是在使用节能器进一步带来额外的能源节约之前。该数据中心空间实际热负荷为800kW，每年的电力成本节约超过60,000美元，再加上因减少了所需的CRAC单元的数量所带来的额外资本节省，以及四排机柜上垂直排气管道的额外成本节省。

　　结论

　　通过完全隔离热通道和冷通道实现的有效的气流密封遏制为数据中心带来了诸多方面的好处，其中包括：

　　在操作机房内的供气温度可以升高至ASHRAE指南所建议的64.4至80.6°F(18°C至27°C)的范围。

　　通过向设备返回更高温度的排气，可以提高冷冻水冷却设备的能效。 这导致冷却设备能够生产更多的冷却能力，而无需增加功率水平来提供冷却。

　　当数据中心操作空间内的空气温度提升时，可以将冷冻水回路中的冷凝水的温度升高到65°F (18.3°C)左右。

　　如果冷凝器水温升高到65°F(18.3°C)，则当外界温度低于60°F(15.6°C)时，省煤器可以提供“免费自然冷却”。这增加了大部分地区数据中心的“免费自然冷却”的时长。

　　当节能器向数据中心提供“免费自然冷却”时，冷却器可以关闭，进而节省电力资源。

　　在现有数据中心实施安装时，通过降低为数据中心环境提供散热所需的功耗，密封遏制系统可以有助于降低运营支出(OpEx)。

　　在对新建的数据中心实施安装时，密封遏制系统可以通过减少一些冷却系统部件的规模尺寸大小来降低资本投资(CapEx)，并且无需购买额外的冷却单元，包括运行单元的相关能源成本，或活动地板环境的成本。

　　密封遏制系统允许数据中心运营人员们增加数据中心的服务器的容量，同时仍然能够提供充足的散热。

　　通过改进散热性能和功耗，PUE值可以大大降低，以达到企业组织的目标和最新的监管法规要求。

　　虽然本文主要关注于数据中心的冷冻水解决方案方面，但在部署密封解决方案时，制冷剂(DX)冷却解决方案也可以节省更多的冷却成本。制冷剂冷却系统也可配置省煤器，以增加冷却成本的节省。

　　部署实施密封遏制系统的确切结果将因每处数据中心站点的具体情况而异。且其整体表现、系统的初始成本(CapEx)、预计的运营成本(OpEx)、以及由此产生的节省和投资回报也会有所不同。

　　责任编辑：DJ编辑