數據中心制冷規劃首選機房精密空調系統

計算機機房內的標準環境參數規范及參數規范要求，溫度一般控制在24℃±2℃，濕度50％±5％左右，而一般通信設備電子元器件正常的工作溫度范圍較大，上限一般在35℃～40℃左右。當然設計規范中要求的環境溫度值相對偏低，是考慮到由于氣流組織不合理、冷熱氣流混合交叉、局部風量分配不足等因素造成機房環境溫度與通信機柜內部的溫度有一定程度的溫度梯度差值。

安裝冷卻系統時的注意事項

1.機架的隔行布局

2.CRAC裝置的位置

3.通風口的數量和位置

4.管道系統的規模

5.機架內部的合理配置

對于數據中心的冷卻系統而言，其關鍵目標之一是把進出設備的空氣分離，以防止設備過熱。這種分離同時大大提高了冷卻系統的效率和性能。當設備功率密度增加時，排出和吸入的空氣量也相應增加，這時要阻止設備吸入自身或鄰近設備排出的空氣變得更加困難。因此，隨著功率密度的增加，采用部分管道或全部采用管道將空氣引入或引出設備就顯得十分必要。

安裝冷卻系統進一步給出了概括性的陳述。全管道送風系統一般用于活動地板環境，在這種環境中，地板下面的障礙物會導致低靜壓問題，使冷氣無法到達機柜前端，全管道送風系統還應用于具有直接送風管道的專門設備，如大型計算機中。全管道回風系統主要與其他系統組合使用，并可用于混合密度環境開啟方式和局部管道方式的四種組合，占據了冷卻系統的絕大部分。為進一步評估這些方法各自的優勢和局限性，下文將按以下兩大類進行論述：使用活動地板的環境和不使用活動地板的環境。

硬地板環境中冷卻系統的類型

雖然一般認為數據中心應使用活動地板，但任何規模的數據中心都可以且常常沒有活動地板。絕大多數局域網機房和網絡機房都沒有采用活動地板。許多較新的大功率數據中心也未使用活動地板。在現代數據中心中，以前那些需要采用活動地板的理由已不復存在，而且使用活動地板還存在許多重大缺陷，諸如專業工程設計、成本、設計時間、凈高度要求、抗震性、安全隱患、保密隱患、地板載荷、不便操作以及其他問題。出于這些原因，新建造的數據中心常常使用硬地板，對于小型數據中心和網絡機房則一直如此。

在硬地板環境中，安裝局部管道送風系統需要借助架空管道和通風裝置。局部管道送風系統和局部管道回風系統的組合貌似很復雜，但實際上這是商業建筑最常用的冷卻方式，在商業建筑里，安裝在屋頂的送風柵格和回風柵格散布于冷卻空間中為硬地板環境選擇合適的制冷系統類型要判斷各種制冷類型適用于哪種具體環境，首先應了解這些系統。雖然應對具體問題進行具體分析，不過仍可就每種類型何時適用給出一般性的指導原則。對于規模較大或功率密度需求較高的系統，其制冷系統的設計一般較為復雜，常常需要使用管道以下是進行有效設計的一個重要原則：根據所需平均功率密度設計制冷系統，并使其冷卻能力可適應高密度機柜所在的位置。雖然高密度機柜一般只占總負載的一小部分，但事先無法準確預測它們在數據中心的位置。在很多使用傳統活動地板的數據中心中，由于擔心不能充分冷卻潛在“熱點”，而把制冷設備和空氣分配系統設計得過大，這樣不僅會導致資金和運行費用飆升，而且往往仍不能達到預期效果。如果使用管道輸送空氣或冷卻冷氣，則不僅能冷卻高熱密度區域，同時還可避免因制冷系統過大導致的額外成本。

活動地板環境中冷卻系統的類型盡管新建筑常常采用硬地板，但也有一些場合可采用活動地板。活動地板適用于如下場合：

1.原有活動地板可以再利用時。

2.安裝帶有地下通風口的大型計算機時。

3.有大量管道需要穿越機房區域時。

注意事項：若單純為了鋪設電源線或數據線，則不需要活動地板。任何情況下，都不能為布置電源線或數據線而使用活動地板，否則會導致冷卻系統性能急劇下降。對于高密度數據中心，架空電源線和數據線是最明智的做法。性能下降的原因是由于，地板下的電源和纜線阻斷了原定的氣流路線，阻隔了空氣的流通，或迫使氣流改變了方向。另外，有時為了增減地下纜線，操作人員需要打開地板磚，這進一步阻礙了氣流進出關鍵IT設備在活動地板環境里，可通過活動地板安裝局部管道送風系統。若有活動地板，并且它可以采用局部管道送風，則開啟方式送風不具備優勢，應不予考慮。因此，在活動地板環境中不建議使用開啟方式送風冷卻系統使用架空的回風管道，可使回風吸力集中于設備的熱氣排放口附近。全管道方式回風可完全避免冷熱空氣混合，從而機架入口溫度場梯度比較均勻（特別是靠近機柜頂部的位置），并且使CRAC的效率得以提高。此外，還可以調整回風管道，以使數據中新熱點附近的回風吸力達到最大活動地板環境選擇合適的制冷系統類型要判斷各種制冷類型適用于哪種具體環境，首先應了解這些系統。雖然應對具體問題進行具體分析，不過仍可就每種類型何時適用給出一般性的指導原則。對于規模較大或功率密度需求較高的系統，一般需要使用更復雜的管道進行有效設計的重要原則與硬地板情況相同：根據所需平均功率密度設計制冷系統，并使其冷卻能力可適應高密度機柜。雖然高密度機柜一般只占總負載的一小部分，但事先無法準確預測它們在數據中心的位置如何為活動地板環境選擇合適的冷卻系統？規模越大、密度越高，管道系統越復雜。有些高密度機架的功耗遠遠超出平均水平，每種冷卻系統中都給出了相應的解決方法。

機房精密空調中的基本制冷系統主要有四大部件構成：壓縮機、蒸發器、冷凝器、和膨脹閥、為了改善制冷系統的性能，達到更好的使用效果，通常還有不少輔助器件，如液體管路電磁閥、液視鏡、液體管道干燥過濾器、高低壓力控制器整個循環過程中，壓縮機起著壓縮和輸送制冷劑蒸氣，并產生蒸發器中的低壓力，冷凝器中的高壓力的作用，這也是整個系統的心臟；節流閥對制冷劑起節流降壓作用并調節進入蒸發器的制冷劑流量；蒸發器是輸出冷量的設備，制冷劑在蒸發器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達到制取冷量的目的；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發器中吸取的熱量連壓縮機消耗的功率轉化的熱量在冷凝器中被冷卻介質帶走可以簡單解釋為，制冷劑在壓力、溫度下沸騰，低于被冷卻物體或流體的溫度。壓縮機不斷地抽吸蒸發器中產生的蒸氣，并將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在壓力下等壓冷卻和冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質，與冷凝壓力相對應的冷凝溫度一定要高于冷卻介質的溫度，冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節流元件進入蒸發器。