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数据中心持续制冷?丨数据中心系统管理

2023-08-22 11:33:36 27

连续制冷

UPTIME曾经做过一个关于空调故障下,IT设备由UPS继续支持下的模拟测试,有如下两个数据:

1、在200W/m2(0.6KW/机柜)的机房环境中,当空调故障时,在14分钟时间内机房空气温度升高了9℃;而前十分钟温度升高为7℃。

2、在400W/m2(1.2kW/机柜)的机房环境中,当空调故障时,最初30秒温升比较缓慢,随后的2分半钟温度升高了约8℃。在空调停止后的10分钟时间内,机房空气的温升大约为14℃,机房空气平均温度达到35.5℃,这一温度已经超出了IT设备厂商对机房环境温度的要求。由于机房内绝对湿度不变,空气相对湿度将下降到19%。另外,在空调恢复后的4分钟(10:00到14:00),机房空气温度降低了13℃,这一温度变化率也远远超出了IT设备厂商的要求,是绝对应该避免的。

UPTIME的模拟测试只有最高功率密度

达到400W/m2(1.2kw/机柜),在当前的大多数机房环境中,正常负荷1000~2000w/ m2 (2.5~10kW/机柜)将远超出这一功率密度,其温升、相对湿度的降低、空调恢复后的温度变化率都将远远超出上述实验中的数据,是IT设备不可接受的。

实际上,UPTIME根据上述实验结果,给出了不同功率密度下对连续冷却的要求,即单机柜功率在0.6~3.3kw时,应由专用UPS对机房空调风机供电,目的是使机房内空气温度均匀,避免局部温度过高引起服务器运行故障;当单机柜功率大于4.0kw时,应设置蓄冷水罐,同时机房空调风机和冷冻水循环泵由UPS供电,实现不间断制冷,充分保证机房安全运行;另外,对于高级别(Tier4)的机房,由于业务重要,服务器不允许出现故障中断,必须设置蓄冷水罐和冷冻水泵空调风机

的UPS供电。

区域供冷

至于数据中心工业园区统一供冷,从字面上理解,应该是类似区域供冷的概念;

由于集中供冷无法向集中供暖一样采用大温差供水(供回水温差≥40℃),导致系统的流量巨大,从而造成大量的能量被消耗在水泵上,又由于区域供冷需要尽可能降低冷水温度来增大供回水温差,导致集中冷源的出水温度较低,对应的冷水机组效率也并不理想,另外数据中心空调系统显热比高的特点也与冷源的低出水温度不匹配,很容易造成末端边加湿边除湿的浪费;

另外,区域供冷系统通常搭配大体积水蓄冷罐调峰填谷来节能和应急,但数据中心具有全年不间断运行的特点,想要调峰填谷,就必须要额外投入专用的蓄冷用冷源,如此也增加了投资。

因此,若干个数据中心是否采用区域集中供冷需要分析TCO模型等各项因素后综合考虑,我本人不认为这是个从节能角度的好选择。

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