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比如:通過采用最新最好的組件技術(shù)對于降低能耗有一定的效果。壓縮機系統(tǒng)容量控制,電子換向電動機,變速驅(qū)動和改進(jìn)的控制方面的改善,無疑對現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)最低PUE產(chǎn)生了積極的影響。
然而,由于氣流管理問題,許多現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的運行效率低下, 一般來說,旁路氣流是問題的根源。
作為這方面的實踐分析,我們來進(jìn)行一個簡單的實驗。將數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有CRAC或CRAH單位的CFM總風(fēng)量加起來。如果您不知道冷卻裝置上的CFM規(guī)格,請使用每噸冷卻550 CFM等拇指規(guī)則進(jìn)行粗略估算。然后,用等式估算空氣冷卻IT設(shè)備CFM
IT CFM = IT load (kW) * 130 (CFM per kW)
IT CFM=IT負(fù)載(千瓦)*130(CFM/千瓦)
Cooling CFM Estimate (制冷CFM評估)
Total Cooling (Tons) x 550 = Total Supplied Cooling Airflow (CFM Supply )
總冷量(噸)*550=總送風(fēng)量(CFM送風(fēng)量)
IT Equipment CFM Estimate (IT設(shè)備CFM評估)
Total IT Load (kW) x 130 = Total IT Airflow (CFM IT)
IT總負(fù)載(千瓦)*130=總IT風(fēng)量(CFM IT)
現(xiàn)在比較兩個氣流速率數(shù)字?偫鋮s單元CFM超過IT CFM的數(shù)量代表您的效率。從效率的角度來看,5-10%的剩余風(fēng)量意味著系統(tǒng)浪費低,50%意味著浪費高。
剩余是額外的氣流,這是通過幾種機制耗費你的運營費用,但在理論上是不需要的。遺憾的是,補救措施并不像關(guān)閉一些冷卻裝置那么簡單,直到兩個數(shù)字匹配。
由于緊耦合技術(shù)還沒有那么成熟,通常情況下,熱點會隨著剩余冷量的減少而隨之發(fā)生變化。換句話說,就是因為我們將冷卻系統(tǒng)氣流速率與IT氣流速率匹配,這并不意味著旁路氣流不再存在。當(dāng)送風(fēng)量回到空調(diào)設(shè)備沒有經(jīng)過任何IT設(shè)備,熱風(fēng)排出沒有經(jīng)過再冷卻而返回到IT設(shè)備時,這時,會出現(xiàn)旁路氣流,并因此發(fā)生熱點。
建筑設(shè)施設(shè)計允許我們對這種氣流的控制程度決定了冷卻系統(tǒng)的氣流速度可以與IT氣流速度匹配率。
可以想象一個極端情況,一列機架通過統(tǒng)一的送、回風(fēng)將其直接接入進(jìn)風(fēng)管道與回風(fēng)管道,具有完全相等流量的周邊空調(diào)。雖然這種情況將允許完美的CFM匹配而沒有旁路氣流,但此方案缺乏實用性,不靈活、并且費用高昂。
另一方面,考慮在一間矩形的房間內(nèi)放有空調(diào)設(shè)備,活動地板以及沒有管道的房間。為了討論的方便,我們假定機架列的長度都是相同的方向?照{(diào)位于房間冷通道的位置,冷風(fēng)從空調(diào)前端送入冷通道繞過空氣流動,熱回風(fēng)從熱通道流出。這種空方式多少可以調(diào)整熱通道與冷通道的風(fēng)量,但這種方式,在一定程度上會呈現(xiàn)出不受控制的回風(fēng)系統(tǒng)。
類似地,將精密空調(diào)安裝在矩形房間窄的一邊(沒有對著冷熱通道)的方式,則傾向于鼓勵熱回風(fēng)旁路氣流的流動。由于壓力的不同,空氣會移動。由于空調(diào)設(shè)備所放的位置,使得回風(fēng)口產(chǎn)生一個低壓區(qū)域,因此,回風(fēng)口能夠吸走各個方向的氣流。由于空調(diào)所在的位置,空調(diào)設(shè)備傾向于在機架的頂部上吸取熱空氣。讓每一列的氣流在沒有冷卻的情況下被吸到IT設(shè)備中。
為密封活動地板上孔洞的產(chǎn)品專注于冷通道,通過密封電纜穿透處的泄漏來保持活動地板充氣室的良好壓力。不幸的是,考慮到敷設(shè)線纜方便,電纜孔洞位置大部分位于熱通道而不是冷通道。
從冷通道進(jìn)入熱通道的氣流就是旁路氣流,無論從熱通道的氣流回到空調(diào)設(shè)備的返回路徑有多好,其造成不利影響都無法逆轉(zhuǎn)。
出于這個原因,密封電纜孔的穿孔是實現(xiàn)低旁路空氣比率的重要的第一步。
當(dāng)IT設(shè)備排出的氣流從服務(wù)器機架的后端走向前端時,會出現(xiàn)最常見以及最易于修復(fù)氣流路徑問題。這種類型的旁路氣流通常與機柜上從未使用的空間的數(shù)量成比例地發(fā)生。當(dāng)然在有些情況下,一列或多列機柜上被空置的空間最終會被IT設(shè)備填滿,至于何時會被填滿,很難說清。
在這樣的情況下,可能導(dǎo)致一列機柜形成“透明”氣流。由于缺乏機架提供的自然界限,傳統(tǒng)的“冷通道、熱通道”房間布局在一些地區(qū)有效地成為劣勢的“后向前”布局。通過在每個未使用的U空間安裝盲板,防止這種類型的旁路氣流是非常重要的。
同樣,任何其他允許氣流在機架中從后向前流動時,所遇到的孔洞都應(yīng)該被密封。這些可能包括軌道側(cè)(特別是在一些更寬的網(wǎng)絡(luò)機架中)的空間,以及在某些情況下在最高和最低的U空間之上和之下的空間。上層的下料板在高壓差下進(jìn)行了泄漏測試,以確保對內(nèi)部機架旁路氣流的最佳密封性。
最后,于在回風(fēng)不經(jīng)過機架而直接進(jìn)入熱通道之后正確地引導(dǎo)回風(fēng)。在這個階段,旁路氣流問題可能包括機架下,機架之間,機架頂部的空氣流動,并纏繞在通道的末端。
由于大多數(shù)機架都有帶有腳輪,使機柜在地板上方升高一英寸或者兩英寸,所以機架下方的區(qū)域由機柜底部和地板之間的間隙產(chǎn)生。機架與機架之間的間隙往往很窄,但也很長。總的來說,這些間距可能會在可能出現(xiàn)旁路氣流的熱通道和冷通道之間累積達(dá)數(shù)平方英尺的開放區(qū)域。
采用丙烯酸密封膠帶; 用于機架之間的密封,有助于恢復(fù)熱通道/冷通道布局以及熱通道或冷通道氣流遏制系統(tǒng)的完整性。
局部氣流遏制系統(tǒng)由專門設(shè)計的擋板組合而成,旨在將熱氣流從旁路氣流引至回風(fēng)通道。機架上方的擋板起著重新引導(dǎo)垂直于列長度的回風(fēng)空氣流向與排長度平行的方向的作用。
當(dāng)回風(fēng)的空氣到達(dá)排的末端時,允許其恢復(fù)到冷卻單元的路徑,其中一些通常位于與排長度平行的一邊。為防止氣流在運輸過程中重新進(jìn)入冷通道,鉸鏈?zhǔn)讲糠謸醢逦挥诶渫ǖ赖哪┒。這些活動擋板將IT設(shè)備屏蔽在排的最后一個機架的上部,以便在熱氣流經(jīng)過被吸走。
封閉機架上剩余空間旨在創(chuàng)造一個大大改善氣流管理的環(huán)境。安裝后,可以更積極地采取節(jié)能措施,降低熱點發(fā)生的風(fēng)險。這些措施可能包括降低風(fēng)扇速度,關(guān)閉制冷單元,修改冗余故障方案,提高溫度設(shè)定值。
在采取這些措施時,最終會達(dá)到入口溫度超過ASHRAE建議水平或期望的冗余水平丟失的地步。在達(dá)到這一點之前,往往有很多好處。由于行動相對簡單,而不是設(shè)備密集的,費用低廉,投資回報期也具有一定的吸引力。