数据中心机房空调三种制冷方式

数据中心机房空调三种制冷方式

数据中心冷却系统常常忽视对服务器、操作系统和网络配置的注意，然而，这些IT系统的性能对冷却支持的依靠就跟对网络连接的依靠是一样的。随着IT系统的变化，冷却系统也需要随着进行调试。信赖一个对关键基础设备有整体性看法的服务合作伙伴是必需的。

精密冷却系统的设计专为满足数据中心的热负荷的需要，对服务和维修具有不同的要求。而标准的建筑空调，仅仅是为了满足居住者的个人舒适就可。目前的数据中心冷却设备比家用的空调更加多面和复杂，一些类似数码涡旋压缩机或者高街度冷却排、变速驱动器这些技术都需要对配置和网络进行先进的控制。

最大限度地提高机密冷却系统的性能和效率，这需要它得到妥善的原始设备机房空调制造商的工厂培训和认证的技术人员的维护，而他们通常都对如果维护这些关键系统去支持数据中心具有广泛的知识。冷却系统集成到数据中心的基础设施支持的战略是最关键，大多数非制造商支持的维修来源缺乏这种经验。

精密冷却连续运行，同时要求设备的正常运作。为了发展和坚持长期的服务计划，保持这种一致性是很重要的，其中包括对精密冷却系统的预防性维护和优化。下面是对一个预防性的维护任务清单的建议：

预防性维修制冷设备应集中于诸如空气过滤器、风机驱动系统、压缩机、流体和管道设施以及蒸发器线圈等关键部件。

（1）空气过滤器堵塞，例如，应该进行更换因为它们减少气流却增加了对风机驱动器系统的负荷，空气过滤器不断收集污垢和灰尘，甚至最小的飘落压力都可能会导致风扇能源的额外要求。

（2）鼓风机皮带、轴承、电动机、车轮也应定期检查，以确保没有磨损或损坏而引起设备故障。此外，IT经理每月都应检查并调整空气处理装置风扇及使用皮带驱动风扇得机房空调之间的张力。

（3）压缩机应检查是否有泄漏和油位也应该进行检查，因为太少或太多油都能减少使用寿命。应该只使用那些制造商或原始设备制造商建议的油的类型。

（4）那些使用水或者乙二醇的冷却空调需要得到维护，这样使得运输到空调的液体的质量尽量达到无污染的状态。最后，蒸发器线圈必须定期检查，以确保它们是干净和无杂物。

1 对高密度机房连续制冷的定义

面对上述情况，国外数据中心领域的一些机构进行了研究，在索克曼协会研讨高密度机房连续制冷系统的白皮书中，将制冷系统分为ABC三个等级，A级为不间断制冷系统，不间断制冷系统需要为机房空调的风机、二次泵配置UPS，并增加蔷冷罐；B级为连续制冷系统：连续制冷系统需要为机房空调的风机、二次泵配置UPS，但不增加蓄冷罐；C级为可中断的制冷系统，即对制冷系统不配置任何UPS设备，在电源故障时停止制冷系统。索克曼对制冷系统进行分级定义，并提供了几种解决方案。

2高密度机房连续制冷的三种解决方案

对于高密度机房，采取何种措施在电力故障发生的间歇，维持制冷系统的运行，或是部分运行呢？索克曼组织和有关厂商提出了几种解决方案。

一、索克曼直接膨胀风冷型机房空调

SOCOMAN系列风冷式直接膨胀机组从房间吸取热量通过冷凝器传递到室外空气中。机组安装完毕后，室内机组于室外冷凝器构成闭合回路。安装方便快捷，适用于水源缺乏的地区和无冷却水系统的场所。

二、索克曼直接膨胀水冷型机房空调

SOCOMAN系列水冷式直接膨胀机组从房间吸取的热量通过内置水冷冷凝器传输到制冷剂中。冷却水可以由供水管道、冷却塔或者水井供应,或者在一个带有外置干冷器的密封回路中运行。但是在改种情形下，冷却水通常采用抗冻的水和乙二醇的混合物代替常用的制冷剂。该机组适用于有集中冷却水系统的场所。机组能效比风冷式机组高，因此更节能；机组安装不受室外场地限制。

三、索克曼冷冻水机房空调

SOCOMAN系列冷冻水机组是通过冷冻水来控制室内环境。这款机组机型设计简单，性能卓越。其微处理控制器通过三通电动冷冻水阀的调节，精确地控制室内空气条件。该系统使用于有中央空调冷冻水系列的场所,利用用户冷冻水进行制冷。

3高密度机房连续制冷解决方案的选择

对于以上的几种连续制冷解决方案，建设方或设计单位该如何进行选择呢？对此，笔者建议建设方和设计单位可根据数据中心的热密度和数据中心的重要性。以及柴油机等后备系统配置情况，从以上解决方案中选择一个合适的连续制冷方案，例如对应单机柜电量1.2KW以内的机房，预计温度上升到32℃的时间约在10分钟以上，就可以依靠柴油机系统来提供后备电源。随着单机柜用电量的提高，可以采用为机房空调的风扇提供UPS的方案，以提供气流循环，利用环境的吸热能力，减缓温升速率。

但对于单机柜的用电量达到6kw以上的高密度的机房（按ASHRAE的预测，2010年服务器单机柜将在12KW以上）。就需采用冷冻水型机房空调系统，从而选择索克曼的A级不间断制冷方案，给冷冻水循环系统提供UPS，并设置一定体积的蓄冷罐，以维持停电期间或停电后冷水机组重新启动期见的制冷，等待制冷系统的完全恢复。

当制冷系统停止时，根据数据中心机房装机密度的不同，机房的温度上升幅度不一，在以往传统的机房，由于单机柜用电量较小，制冷系统停止后，仍有较长一段时间能维持设备正常运行。例如在一个单机柜1.2KW的机房，制冷系统停止10分钟后，温度将上升10.5℃，管理者可以有时间启用备用发电机或关闭服务器设备。

但随着机房装机密度的提高，温度上升变得非常迅速，据Intel实验分析，一个单机柜用电量约9KW的数据中心机房，一旦制冷系统停止运行，温度从22℃上升40℃只需要18秒，上升到57℃只需要35秒。而一旦超过32℃，计算机设备就会出现故障，温度继续升高，计算机设备将会停止运行，甚至损坏。因此，对于高密度的机房，配置一个不间断的制冷系统就变得非常必要。

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