机房制冷技术讨论和最佳实现方式

事实上，依据由 IBM、HP、Dell、Nortel、Cisco 等组成的“职业冷却协会”发布的信息，我们现在正处于大多数核算与通信电子设备热密度(瓦特/平方英尺)增加的最高峰(据 Uptime Institute(工作时刻协会)的白皮书报告)。

温度会以许多不同的方法影响 IT 硬件，而且看似无关紧要的改变常常会对功能和经济性发作重大影响。Arrhenius 反响导致电容器使用寿数和半导体功能在高温效果下下降。有一个很灵验的经济法则，即环境温度每升高 10°C，IT 硬件的长期可靠性便会下降 50%。事实上，美国军方规范和Telcordia规范均将 CPU 使用寿数与温度相关联。风趣的是，我们注意到大多数 CPU 的工作温度规模上限均在 95°C 上下，可是 MIL-HNBK-217 和Bellcore数据却标明，在此温度水平下继续工作将会使 CPU 寿数限制为一年或更短时刻，而下降 5°C 居然能够使设备的预期寿数延伸三倍。

一些芯片制作商现已能够制作显着更快且更强壮的微处理器，可是由于缺少应对剩余热量的解决计划而无法将其投入实际应用。因而，无论是在芯片级、电路板级、壳体级或机架/机柜级，每一个为这些微处理器的冷却做出奉献的人员都会成为新一代核算才能的推动者。

了解高温关于 CPU 的影响以及对 IT 硬件进行更大程度冷却能够获得更高功能和经济利益的远景，我们见多识广的机房司理需求饱尝住投入更多机房空调机组 (CRAC) 或只是调低恒温器的引诱。在有些情况下，这些行动只是是糟蹋;而在别的一些情况下，较冷的空气实际上可能会导致发作更严重的散热问题。正确的空气办理取决于强制空气对流热传导率冷却设备的原理至少有着基本的了解。大多数的机架安装设备选用电扇冷却。虽然有一些将空气由一侧移至另一侧的独立产品渠道，可是通常情况下，还另设有 10-30 台 CFM 轴流式电扇以将空气由前端抽出，然后排到后端。

办理空气活动十分简略，就是使空气活动到需求的方位，而此过程的第一步是削减糟蹋的冷送风–从地下逃逸到没有起到冷却效果之处的空气。Triton Technologies 曾针对一百多个机房和数据中心中的地板冷却空气绘图，而且发现在绝大多数的场所中，运送到室内的空气有 50-80% 为糟蹋的冷送风。削减糟蹋的冷送风好处多多。

此外，将最冷的空气直接运送到最暖的设备排气，源空气与返程空气温差的下降问题全体将会变得更严重。能够选用全隔垫、全泡沫或特殊的面板间隔里衬(配有毛刷)关闭电缆周围。

只是增大静态压力还不能保证使冷却空气到最要害需求点的活动完成最佳化–在高架地板下方运送的空气有必要具有方向性且有必要予以正确的办理。高架地板空气办理产品与效劳营销商 Triton Technology Systems 已堆集广泛的实验法研究资料，其间指出不只 CRAC 的气流倾向于混合，但如果 CRAC 的方位互相成直角，则会导致冷却空气输出形式以地上机房中返程空气形式无法猜测的视点偏转。在最好的情况下，此形式会导致工作中的冷却设备功率低下，然后导致本钱的糟蹋;在最坏的情况下，会在机房中构成热门，然后损害核算设备的功能和数据的完整性。

将空气吹入机柜底部或从机柜顶部抽吸气体的高功率电扇不符合本文所介绍的原理。例如，此类电扇通常会一起从机柜的正面和反面抽吸或吹送冷却空气，因而会冷却废气(返程气体)，下降源空气与返程气体之间的温差以及下降CRAC 的功率。

数据中心设备的冷却计划不需求是奥秘的技法，可是常常需求超乎知识以外的认知，特别由于高架地板砖的下面发作许多我们看不到的活动。牢记以下要点：仅将冷空气用在设备的确需求之处;防止将“用过的”返程空气与源冷却空气相混合;以同一方向，互相平行的方法布设空气与地板下的电缆，使环境显得简略且能够猜测;最本质的东西是运送有用的冷却量，而不只是是排掉热空气。

终究，当地板下静态压力完成最大化然后保证最佳的冷却空气 CFM 运送，且数据中心中的 CRAC 和设备机柜的安置最理想时，站点办理员有必要防止这一常见的倾向：将最热的设备放置在最接近 CRAC 的方位。CRAC 直接流出的空气速度常常可能会更高，而无法向上偏转，然后通过太接近 CRAC 的网孔地板砖。事实上，依据文丘里效应的物理学原理，流经邻近网孔地板砖的冷却空气速度可能很大，足以将室内空气和/或受热的返程气体抽到地板下空间中。因而，不只接近放置不能将冷却量传输到最热的设备，而且还可能会导致传输到整个房间内的冷却空气温度上升。本文主张防止将网孔砖安置在太接近 CRAC 的方位，而且尽可能将无源的衔接设备安置最接近在 CRAC 的方位，以使空间利用率最大化。

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