数据中心冷却是数据中心日常运维的重大支出之一,了解机房冷却十分必要,通过这篇文章,您将了解到:数据中心冷却系统中的关键因素——机房空调。
一、机房空调(CRAC)
计算机机房空调Computer Room Air Conditioner(CRAC)是用于从数据中心转移出大量热量,并将大量冷空气送回数据中心的大型空调设备。
机房空调的主要服务对象为计算机,为机房提供稳定可靠的IDC与检测机房工作温度、相对湿度、空气洁净度,具有高显热比、高能效比、高可靠性、高精度等特点。
机房冷却是通过将空气吹过充满制冷剂的冷却盘管来完成的。
一般来说,CRAC单元是独立的,因此允许单个单元故障而不影响设施中的其他CRAC。独立单元也使得容量很容易增加,但是,CRAC缺乏许多大型统一冷却系统所具备的规模效率。
所以,使用CRAC的数据中心的PUE通常更高。
二、机房空调原理
CRAC由室内机与室外机组成,室内机中的主要器件是电子膨胀阀、蒸发器、压缩机、室内风机;室外机中的主要器件是冷凝器、室外风机。
蒸发器内的制冷剂温度较低,室内风机抽来的来自服务器高温热空气与蒸发器发生换热,成为适合服务器入口的低温空气,吸热后的制冷剂通过压缩机的压缩排到室外冷凝器,将吸收的热量散到环境中去,散热后的制冷剂回流到室内机,经过膨胀阀的节流作用,变成低温的制冷剂,继续吸收来自服务的热风,从而完成CRAC的制冷循环。
在这个制冷过程中,通过给压缩机、风机等部件提供电能,实现服务器散热量从室内侧搬移到室外侧的目的,但是这部分的能量消耗使得CRAC数据中心有更高的PUE值。
此外,为了提高制冷系统的可靠性,通常会配置N+1或N+2的冗余方案。
三、机房空调制冷方式
(1)混合制冷
传统混合制冷方式布局以整个房间作为冷却对象,造成冷、热气流混流运行,即前面的机柜排出的热风很容易进入后排机柜的进风口,由于冷、热风气流混合,从而造成精密空调制冷及机柜热交换效率降低。
(2)垂直送风
垂直送风方式一般指下送(上送)风上回(侧回)风方式,一般是通过送风管道或地板静压箱开口方式送风,垂直送风方式空调的可减少冷热气流混流,大大提高空调效率,降低工程造价,这种方式是机房经济实用的送风方式。
(3)水平送风
水平送风方式一般指靠近机柜,沿机柜面均匀水平送出冷风,把冷气均匀地送入机柜内,采用这种送风形式可大大缩短热交换距离,提高空调效率,这是机柜较理想的送风方式。
四、机房空调注意事项
然而,CRAC的制冷能力,有可能将空气中的水蒸气冷凝成水。因此,利用CRAC的数据中心必须在机组下安装泄漏检测系统,以检测从冷却方法中释放出来的任何液体。
这一点经常被忽视,这也是为什么湿度控制功能也应该被考虑。
下一节内容,我们会继续数据中心基础设施知识的分享,是关于机房冷却结构的知识,敬请期待!
相关标签: