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银行数据中心建设与运维:常见问题、制冷技术

时间:2023-07-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:常规制冷系统冷冻水供回水温度为:7℃/12℃,对于数据中心而言,冷冻水供回水温度可以提高至10℃/15℃或以上,从而提高冷水机组效率及延长自然冷却时间。将高密度机柜周边富裕的制冷能力,转移至高密度机柜,以满足高密度机柜的制冷需求。5)采用高密制冷系统。

银行数据中心建设与运维:常见问题、制冷技术

1.数据中心制冷效率的提升

综合采用以下10种措施,可以有效提升数据中心制冷效率:

1)封堵高架地板上的漏洞。地板上的漏洞会让冷空气漏出,未经过服务器就与热空气混合,造成冷空气短路,造成能源浪费。这个看似技术含量很低的技巧实际上能够节省10%用于制冷系统的能源。

2)安装隔板。数据中心内都是机架设备,未被利用的机架空间需要使用隔板遮盖起来,这样就可以更好地管理空气流,如防止一台设备排放的热空气混合到这台设备冷空气的吸入口。

3)调整CRAH(ComputerRoomAirHandler)设备。随着数据中心的面积和密度的不断提升,CRAH设备的选择必须与项目IT的需求相称,冷冻水型CRAH或其他水冷末端技术的制冷效率相对较高,应优先采用。

4)采用冷热通道。这已经是行业内目前的最佳实践,采用冷热通道布置机柜,可以更好地控制气流,优化气流组织。

5)安装传感器。包括机房内的温度、湿度、静压,对高架地板送风系统和高架地板内的静压值,也应该检测。依据机房规模,传感器应该多点布置,能更有效地监控机房运行状况。

6)冷热通道封闭。冷通道或热通道封闭,可以直接减少冷热空气混合的问题,但应与其他节能措施配合,才能起到最佳效果。

7)提高数据中心温度。大多数数据中心的温度设定值过低,造成能源浪费。实际上,只提高几度并不会对设备带来影响。

8)提高冷冻水温度。常规制冷系统冷冻水供回水温度为:7℃/12℃,对于数据中心而言,冷冻水供回水温度可以提高至10℃/15℃或以上,从而提高冷水机组效率及延长自然冷却时间。

9)采用变速风机。传统计算机房空调设备都是以不变速度运转的,但实际上应该采用变速风机。变速风机与其他节能措施配合,如优化送回风温度等,可以起到很好的节能效果。

10)自然冷却。尽可能利用本地的气候,如在冬季,尽可能利用室外自然冷源冷却机房,减少冷水机组的运行时间。

2.较短的空气路径能够提高数据中心能源效率的原因

在房间级制冷的模式下,冷空气需要经过较长的距离实现对每个机柜的冷却,因此需要较大的风扇功率。此外,在没有高架地板的环境里,不可避免地发生冷空气与服务器产生的热空气的混合,为了不造成进入IT设备的气流温度升高,以及热点的产生,空调设备设定的送风冷空气温度往往低于IT设备需要的温度。

过低的送风温度将使冷却盘管上出现冷凝的现象,从而导致在除湿⁃加湿循环上的大量能量浪费,并且过低的冷却盘管温度也会降低空调的实际制冷能力。过长的回风路径同样会产生空气的混合,造成回风温度偏低。低回风温度降低了冷却盘管上的热交换效率,因此数据中心中的热量移除更加低效。

采用高密制冷技术,相对短得多的空气路径十分显著地减少了送风冷空气与回风热空气的混合。因此,在送风侧可以提高冷冻水供回水温度,提高冷水机组效率,同时避免在除/加湿方面的能量浪费。在回风侧,由于较高的回风温度也提高了热交换的效率。对比长距离的空气路径,优点如下:(www.xing528.com)

1)提高制冷设备的运行效率。

2)提升设备实际制冷能力。

3)延长自然冷却时间。

3.解决高密度机柜散热问题的措施

综合采用以下措施,可以有效解决高密度机柜散热问题。

1)分散负荷。在整体机房制冷能力充足的前提下,将高密度机柜的负载,分散到多个机柜中,达到均衡制冷的目的。

2)制冷能力转移。将高密度机柜周边富裕的制冷能力,转移至高密度机柜,以满足高密度机柜的制冷需求。

3)辅助制冷。为少量高密度机柜增设辅助制冷措施,如水冷背板、行间制冷等。

4)设定专门高密区。将高密度机柜设定在专门的高密区,采用高密制冷措施,提供超强的制冷能力,集中解决。

5)采用高密制冷系统。当模块内机柜全部是高密度的情况下,需采用高密制冷系统解决,如水冷背板系统或行间制冷。

4.实现数据中心按需供冷的方法

银行数据中心的制冷系统的制冷容量(N),通常是按照数据中心IT设备的最大容量配置的,但由于服务器并非总是在最大负荷状态工作,对整体数据中心而言,所有服务器同时在最大负荷状态下工作的可能性更是非常小,那么如何使得制冷系统既能保证在极端情况下,所有服务器都处于满负荷状态下,提供充足的制冷能力,又能保证每个服务器在不同负荷状态下,提供服务器所需要的冷量,按需供冷呢?

房间级和行级精密空调的温度控制,是依据房间的均衡温度统一调节,当房间内所有服务器的负载都基本同步上升或下降时,每个CRAH会自动降低或升高送风温度。但是当每个机柜内服务器的负载率不是同步变化时,例如有的满负荷,有的低负荷,这时,就会出现有的机柜过热,有的机柜过冷,因为CRAH是按照房间均衡后的回风温度调节送风温度的。

机柜级的空调末端,依据单机柜配置容量,且依据单机柜的负荷状态自动调节制冷量输出,既能满足机柜极端情况下满负荷状态下正常运行,又能随着服务器负荷的变化,按需供冷。

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