數據中心機房風冷卻節能措施

數據中心機房多年來一直處于使用機房專用精密空調做為主要散熱設備。隨著計算機設備的更新換代，IT設備的功率密度越來越高，機房面積越來越大，機房的數量越來越多，世界能源越來越緊張。在全球能源問題日趨突出的情況下，雖然機房空調制冷能效比有所提高，但所耗費的電能仍然太高，一直困擾著機房運營商和用戶。如何運用新的技術降低機房制冷所消耗的電能，建設綠色環保機房，已成為機房行業建設者們關注的核心問題。

降低機房散熱所消耗的電能，提高數據中心機房的電源使用效率，降低數據中心的PUE值，目前主要有以下幾種方法：

1、 在數據中心機房中建設冷通道，并配置下送風機房專用風冷式精密空調。

2、 在數據中心機房中建設熱通道，并配置下送風機房專用風冷式精密空調。

3、 在數據中心機房中建設專用風冷式精密空調冷風和熱風管道，對機柜進行全密封強制散熱。

4、 在數據中心機房中使用下送風機房專用風冷式精密空調和智能送風機柜，將機房冷風凈壓倉的冷風直接送入機柜。

5、 在數據中心機房采用大型水冷式機房精密空調。

6、 在數據中心機房建設專用大型水冷式機房精密空調和芯片冷卻管道，直接給IT設備芯片散熱。

7、 在數據中心機房采用機房風冷式精密空調+大型新風機1：1配置，合理利用自然新風冷源。

這幾種方法有各自的優勢和不足，首先從冷源方面來分析，第1、2、3、4種方法均都是采用機房專用風冷式精密空調作為冷源，第5、6種方法采用水冷式精密空調，第7種采用風冷式精密空調或自然冷風和水模。使用風冷式精密空調的方法在節約電能主要依靠空調的制冷能效比，能效比一般在3~4之間，節能方面有限。使用水冷式精密空調，能效比能達到6，一般在4以上。使用自然風的新風節系統時，能效比可達12。

接下來，從機房內設備散熱效果方面來分析，第1、2、5、7種方法都采用冷風源被動平均分布散熱，要求整個機房的發熱量布局要非常均衡，否則可能出現機房冷熱不均，單相機柜局部過熱的問題。

第3種采用主動大風量強制散熱，每個機柜熱出風管道都配有風機，散熱效果好，容易出現過度制冷，風機也需要消耗一定的電能。

第4種方法采用主要設備機柜進風口配置變速風機，動態給機柜提供冷風，較好解決局部單個機柜過熱和機柜內熱負荷突然增大的問題，將機房內的溫度提高到空調的回風溫度，但機柜的深度比普通機柜深度要大100mm，風機需要消耗電能。

第6種方法采用精準散熱，主芯片散熱效果好，但電源、硬盤等部件需要精準散熱不容易實施，需要服務器產商支持。

之后，從機房內設備散熱建設難易成度來分析，第1、2、4、7種方法基本上是比較接近，比傳統下送風空調系統略微復雜一點，比較容易實施，成本相差也不是太大。

第3種方法，需要對機柜前后門進行密封，實施起來比較困難，風管建設比較多，對機房的整體布局有影響，需要非常細致的規劃和設計，成本相對要高一些。

第5種方法，水冷空調的建設門檻較高，比較適用于大型的機房，空調設備比風冷式精密空調要復雜，成本相對要高一些，運行也需要專業維護人員。

第6種方法，空調部份和第5種方法一樣，但是分支制冷管道方面，會相對復雜很多，要非常了解服務器產商等設備的結構，甚至于需要它們的支持，成本方面相對會高出一部份。

以上方案包含鼎龍公司產品有：智能送風機柜、節能新風機、冷通道，下面讓我們來了解一下這幾款產品的基本情況。

節能新風機：該產品是通過利用室外自然冷源引入機房，通過與機房精密空調的聯動，以降低精密空調的使用率，從而實現節能目的。其可根據機房所處地理位置環境，設置多重過濾模式以保障空氣質量符合機房標準。

智能送風機柜：智能送風機柜主要通過加裝直流風機與智能控制單元，解決的是機房局部過熱問題。一般來說，傳統的機柜無法全部裝配服務器等設備，因為一旦安裝了大量的設備，很可能會導致該機柜局部過熱，造成機柜內的服務器宕機。智能送風機柜解決方案中的每個機柜都是獨立的，可以根據這個機柜本身設備的運轉情況對設備進行降溫。其自身群組模式更可替代冷通道方案。

冷通道：冷通道其實并不是新興方案與產品。在國外機房建設中，普遍采用了冷通道、熱通道或者冷熱通道的模式來實現冷熱源的利用率以降低機房PUE值。近幾年國內數據中心機房也逐漸接受冷熱通道建設理念，不過由于資金與投資回報率等原因，國內大多數數據中心機房只采用了冷通道模式。