三方面入手克服機房制冷系統(tǒng)能源浪費

時間：2013-04-16作者：珠海銓高機電設(shè)備有限公司瀏覽：71

 

摘要：在機房生命周期內(nèi)，用電成本有可能**過機房內(nèi)IT設(shè)備總成本，但并沒有引起太多關(guān)注。其中占機房用電總量38%的制冷系統(tǒng)表現(xiàn)的由為**。“Lawrence Berkeley地區(qū)實驗室獨立研究顯示，制冷效率降低20%，便可能導(dǎo)致整個電力消耗增加8%。

隨著金融業(yè)的信息化**發(fā)展，各機構(gòu)均已建設(shè)了由總部到分支機構(gòu)的數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)機房（以下簡稱機房）。然而，電能的使用不是機房的典型設(shè)計標準，也沒有作為一項開支得到有效管理。在機房生命周期內(nèi)，用電成本有可能**過機房內(nèi)IT設(shè)備總成本，但并沒有引起太多關(guān)注。其中占機房用電總量38%的制冷系統(tǒng)表現(xiàn)的由為**。“LawrenceBerkeley地區(qū)實驗室獨立研究顯示，制冷效率降低20%，便可能導(dǎo)致整個電力消耗增加8%。這對于一個使用壽命為10年的容量為500KW數(shù)據(jù)中心而言，被消費的電力成本約為70萬美元。”本文主要就機房制冷系統(tǒng)淺談節(jié)能措施。
　　
　　一、存在問題
　　
　?。ㄒ唬C柜內(nèi)空氣流通通道不合理造成的用電成本增加
　　
　　在機柜使用過程中，基本上把機柜只當作是碼放服務(wù)器的機械設(shè)備，而未認真考慮機柜的空氣流通路徑。由于熱空氣會自己上升，加之機柜**部排風(fēng)扇的抽氣作用，使得機柜內(nèi)較下層設(shè)備排出的熱空氣在上升的過程中被上層設(shè)備的進氣口吸入，即上層設(shè)備吸入的不是*的空調(diào)制冷氣體，而是混合了下層設(shè)備排出的熱氣體，形成空氣再循環(huán)現(xiàn)象，使得設(shè)備無法吸入足夠的冷空氣導(dǎo)致中上層IT設(shè)備溫度升高約8℃。由于中上層設(shè)備的自動溫控系統(tǒng)探測到設(shè)備溫度升高，會自動加速設(shè)備的排風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速，形成用電量增加。同時，多臺設(shè)備碼放在同一機柜中，使得設(shè)備排出的熱空氣不能迅速施放，容易形成“熱點”，形成機房管理員采取加大制冷量來解決機柜局部高溫的問題，進一步造成用電量的增加。
　　
　?。ǘC柜擺放不合理形成的用電增加
　　
　　我們在機柜擺放時，主要考慮美觀、易用、以及物理的限制，未能充分考慮到機柜的擺放位置與空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)與回風(fēng)口的位置關(guān)系。在實際情況下，大約有25%機房中機柜面向同一方向擺放，同一方向擺放可能導(dǎo)致嚴重的短路循環(huán)問題，肯定會出現(xiàn)“熱點”。同時，同一擺放會形成機柜與空調(diào)的進出風(fēng)口位置上的錯位，使得空調(diào)的冷空氣在進入IT設(shè)備的進風(fēng)口時已與熱空氣混合，同時設(shè)備排出的熱空氣不能直接到達空調(diào)系統(tǒng)的回風(fēng)口，形成熱冷空氣在傳輸過程中混合在一起，影響空調(diào)效能的充分發(fā)揮，造成能源浪費。
　　
　?。ㄈ┑镀?wù)器的大量使用給機柜散熱帶來的問題
　　
　　按照常規(guī)計算，目前機房機柜平均功耗在2KW左右。而伴隨著刀片服務(wù)器的大量使用，每個機柜的功率達到10KW以上，機柜的溫度直線上升，給機柜帶來散熱難題。按有關(guān)部門的統(tǒng)計：刀片服務(wù)器系統(tǒng)進氣口需要大約2,500cfm（立方英尺／分鐘）（相當于1,180升／秒）的冷空氣（以排出的氣體溫度升高20°F[11°C]的常用值計算），從機柜后部也要排出相同數(shù)量的熱空氣。無論散熱系統(tǒng)能否提供足夠的冷空氣，這些設(shè)備都要吸入這么多的空氣。如果機房不能為機柜提供足夠的冷空氣，機柜中的設(shè)備就會吸入自己排出的熱空氣（或者相鄰機器排出的熱空氣）導(dǎo)致機器過熱形成“熱點”，解決問題的傳統(tǒng)辦法就是增加冷空氣（加大空調(diào)功率或增加空調(diào)），帶來用電量增加。
　　
　　二、解決辦法
　　
　　（一）安裝檔板以解決機柜空氣再循環(huán)問題
　　
　　在機柜服務(wù)器與服務(wù)器之間安裝檔板，通過檔板阻礙機柜中下層服務(wù)器排出的熱空氣進入中上層服務(wù)器的進氣口，使熱空氣按照規(guī)定路線流動，以**所有服務(wù)器吸入純冷空氣，解決服務(wù)器排風(fēng)扇加速運轉(zhuǎn)所消耗的電力和充分發(fā)揮空調(diào)效能。（對比圖如下）

　　（二）完善送風(fēng)口與回風(fēng)口設(shè)計
　　
　　送風(fēng)口的關(guān)鍵位置在于盡可能鄰近設(shè)備進氣口處，將冷空氣限制在冷通道內(nèi)。對于地板下空氣分布，將打孔地板置于冷通道內(nèi)。上送風(fēng)系統(tǒng)與下送風(fēng)系統(tǒng)一樣有效，關(guān)鍵是將分配通風(fēng)口置于冷通道上部，而且這些通風(fēng)口的設(shè)計**要能引導(dǎo)空氣直接向下進入冷通道。在上送風(fēng)系統(tǒng)與下送風(fēng)系統(tǒng)中，任何通風(fēng)口若位于不運行設(shè)備的位置，均應(yīng)關(guān)閉。
　　
　　回風(fēng)口的關(guān)鍵位置在于盡可能鄰近設(shè)備排氣口處，并從熱通道收集熱空氣。在某些情況下，使用架空吊頂強制通風(fēng)，這樣回風(fēng)口便可輕松與熱通道進行協(xié)調(diào)。當使用高敞開式整回風(fēng)天花板時，較好的方法是將回風(fēng)口位置盡可能高，并用管道系統(tǒng)連接回風(fēng)口，以協(xié)調(diào)回風(fēng)口與熱通道。
　　
　?。ㄈ┪宸N基本方法解決高密度機柜散熱問題
　　
　　分散負載：將負載**過平均值的機柜中的負載分散到多個機柜中。
　　
　　基于規(guī)則的散熱能力轉(zhuǎn)借：通過采用一些規(guī)則允許高密度機柜借用鄰近的利用率不高的冷卻能力。
　　
　　輔助散熱：使用輔助散熱設(shè)備為功率密度**過機柜設(shè)計的平均值機柜提供所需的散熱能力。
　　
　　設(shè)定專門的高密度區(qū)：在機房內(nèi)設(shè)定一個有限的專門的區(qū)域提供強散熱能力，將高密度機柜限制在這一區(qū)域內(nèi)。
　　
　　全房間制冷：提供為機房內(nèi)每個機柜散熱量總合的散熱能力。


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