热通道气流遏制和冷通道气流遏制.PDF

热通道气流遏制与 冷通道气流遏制 作者：John Niemann 白皮书135号 摘要 热通道气流遏制和冷通道气流遏制均可显著提高数据中心制冷系统的可预测性和 效率。尽管两种方式均可消除冷、热空气的混合，但在实施中两者仍存在现实的 差别，而且这种差别将产生显著的影响。本文将对两种方法进行研究，并着重阐 述为什么热通道气流遏制系统是解决高密度和提高制冷效率的最优化方案。 2008 美国电力转换公司。保留所有权利。未经版权持有人书面许可，不得对本出版物的任何部分进行使用、复制、 2 影印、传播或存放于任何性质的任何检索系统中。 WP135 修订号0 引言 较高的能源成本和激增的数据中心能耗率已迫使数据中心专家开始重新思考其数据中心制冷策略。尽管传统的 制冷技术 （如通过解放高架地板压力通风系统提供的传统房间级制冷方式）仍然非常普遍，同时，热通道和冷 通道气流遏制等新的技术正逐步取得显著的进展。依EYP Mission Critical的Bruce Myatt所言，冷、热空气的 隔离“是当今新建和改建数据中心可以采用的最具前景的节能增效措施之一”（《任务关键杂志》，Mission Critical Magazine，2007年秋季）。 关于这些新技术的工作方式，以及冷、热通道气流遏制与传统的数据中心制冷方法有何相同和不同之处的问 题，仍然存在很多混淆。本文将回顾热通道气流遏制系统（HACS）与冷通道气流遏制系统 （CACS ）之间的 区别，并着眼于热通道气流遏制系统的效率、运行灵活性以及可靠性优势分析。CACS作为一种对传统方式有 所改进的解决方案，仍然继承了传统方式的某些缺点。 图1 – 传统制冷方式散布于整个空间且造成冷热空气的混合 历史上的数据中心制冷方法 传统制冷方式均具有以下特点 （见图1）： • 外围制冷 （CRAC机组置于机柜排的外围） • 高架地板 （冷风通过高架地板下方的压力通风系统送至机柜排） • IT设备的排出的热空气在返回空调机组回风口时将与冷空气混合 • 机柜排未按照冷、热通道布局方式统一管理 • 过度规划的电源和制冷设备会降低数据中心效率。 2008 美国电力转换公司。保留所有权利。未经版权持有人书面许可，不得对本出版物的任何部分进行使用、复制、 3 影印、传播或存放于任何性质的任何检索系统中。 WP135 修订号0 传统制冷方式目前被多数行业习惯性的接受，只因多年以来机柜密度都较低（低于每台机柜2 kW ），能源成 本被忽略（实际上燃料开支对多数IT企业均为无形成本），而且习惯于对硬件“过度规划”，以降低制冷量不 足或停机的风险。 现在多数数据中心专家已经意识到以往的这些习惯对企业是低效率、高成本的，而且从碳排放观点看也很浪 费。近期的两项技术突破有助于弥补这种情况：行级制冷以及冷热气流的分隔。行级制冷将制冷源置于距负载 非常近的地方（嵌入在服务器机柜排内），因此避免了由于冷空气经由拥挤的高架地板下长距离配送到达负载 所造成的能源浪费。 图2 – 以传统外围制冷方式部署的冷通道气流遏制系统 （CACS ） （天花板） 机 机 柜 柜 排 排 （冷通道） （地板） （压力通风系统） 热通道气流遏制和冷通道气流遏制均具有以下优势： • 制冷系统可以被设置为较高的温度（由此节约能源），而且仍可满足安全的负载工作温度。 传统制冷系统的温度设置远低于IT设备所需要的值（通常在55°F / 13°C左右）。其目的是对冷 空气从空调机组送达IT设备的过程中所吸收的热量进行