如今受到業(yè)界關注的一個冷卻技術是絕熱冷卻,其用水量比其他制冷系統(tǒng)少90%。
數(shù)據(jù)中心絕熱冷卻系統(tǒng)
平衡環(huán)境和底線
隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,企業(yè)對更高的計算能力的需求逐年上升,但IT系統(tǒng)越強大,產(chǎn)生的熱量就越多。隨著數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,對冷卻設備的要求也越來越高。將數(shù)千瓦的計算機資源部署在更小的空間是降低設備成本和規(guī)模的關鍵。在這樣做的過程中,數(shù)據(jù)中心將會增加IT系統(tǒng)的功率密度,而增加了功率,每單位面積的熱量就會相應提高。
除了增加電力成本外,數(shù)據(jù)中心所有者和運營商也比較關注環(huán)境影響,包括碳排放及其對當?shù)匕l(fā)電廠和用水量的影響。雖然電力成本和供水量可能因地區(qū)而異,但世界各地的數(shù)據(jù)中心所有者都關注降低運營支出,并設法更有效地傳輸和處理數(shù)據(jù),并使其電力能耗和用水量少于10年前的水平。
為了確保這些強大的IT系統(tǒng)處于最佳狀態(tài),并且不會由于過熱而影響正常運作,其冷卻系統(tǒng)也必須適應和增長。為了保持業(yè)務盈利,數(shù)據(jù)中心必須平衡先進的性能,強大的技術優(yōu)勢,以及運行這樣的計算系統(tǒng)的成本。業(yè)界廠商已經(jīng)明白,數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)不能這樣再持續(xù)數(shù)十年的發(fā)展,而隨著需求的增長,將不斷建立規(guī)模更大的數(shù)據(jù)中心。必須有效地清除機房熱量,而不會大大增加運行數(shù)據(jù)中心的成本。
高效絕熱冷卻
所有冷卻設備必須將熱量排除在空氣中,大多數(shù)設計者都使用蒸發(fā)或空氣冷卻。蒸發(fā)冷卻器(冷卻塔)比空氣冷卻系統(tǒng)更節(jié)能,但它們使用大量的水,需要成本高昂的人工維護和化學處理。數(shù)據(jù)中心每年可以輕易地消耗數(shù)百萬加侖的水。
當環(huán)境溫度低時,空氣冷卻設備運行良好,但在炎熱季節(jié)會消耗更多的能量。這種更高的能源需求需要一個更大和更昂貴的基礎設施來支持它。例如,后備發(fā)電機的尺寸必須盡可能大,因此相對于蒸發(fā)系統(tǒng)而言,備用發(fā)電機的尺寸要大得多。
最近,出現(xiàn)的新技術可以為數(shù)據(jù)中心提供第三種冷卻方案,即絕熱冷卻,將蒸發(fā)和空氣冷卻集成到一個系統(tǒng)中。絕熱冷卻系統(tǒng)利用水的蒸發(fā)效應將周圍空氣預先冷卻濕球,從而使冷卻器更為有效,操作更為高效。
與不斷使用冷卻水傳統(tǒng)的冷卻塔不同,絕熱冷卻系統(tǒng)只能在日常最熱的部分使用蒸發(fā)冷卻。空氣冷卻在異常高的環(huán)境溫度下只會降低效率,所以這才是真正需要蒸發(fā)冷卻的唯一時間。在其余時間內(nèi),絕熱冷卻系統(tǒng)可以滿足設備的冷卻負載的需求而不使用任何水,只是作為一個簡單的空氣冷卻系統(tǒng)運行。
在大多數(shù)氣候條件下,絕熱冷卻系統(tǒng)每年的用水量比其他系統(tǒng)少90%。當環(huán)境空氣較高,需要蒸發(fā)冷卻時,絕熱冷卻系統(tǒng)進行切換,有效地處理全年的冷卻需求。當環(huán)境空氣降低時,不再需要蒸發(fā)冷卻,絕熱系統(tǒng)可以切換到?jīng)]有水的干燥空氣進行冷卻。以這種方式設置的絕熱冷卻系統(tǒng)允許數(shù)據(jù)中心在使用比傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)少得多的水的情況下有效地冷卻IT設備。
因其蒸發(fā)過程限制在絕熱部分內(nèi),因此傳熱盤管可以保持完全干燥,防止不必要的結垢,并減少對成本高昂的化學處理系統(tǒng)的依賴。
兩全其美
絕熱系統(tǒng)比空氣冷卻系統(tǒng)消耗的電能要少得多。這些功率較小的系統(tǒng)可以減少支持冷卻系統(tǒng)的備用發(fā)電機的尺寸。這降低了基礎架構成本的降低,也降低了建設設施的成本,同時也減少了電費和水費。此外,它還節(jié)省了數(shù)據(jù)中心空間,當需要擴展題時,可以用于部署數(shù)據(jù)中心的IT設備。
絕熱技術多年來已被用于在數(shù)據(jù)中心行業(yè)空氣側的空氣處理,但只能在機械設備中使用,在工廠生產(chǎn)制造的封裝單元可立即使用。該技術可應用于流體冷卻器、冷凝器、冷凝機組、冷水機組。
為了減少工作量,數(shù)據(jù)中心正在尋求創(chuàng)新的方法盡可能地降低運營成本,而計算機技術的更新升級日新月異。為了滿足部署更密集和更強大的IT設備的用戶需求,數(shù)據(jù)中心技術也迫切需要可以跟上時代發(fā)展和進步的冷卻技術。機械設備的新產(chǎn)品,其中包括包裝絕熱冷卻技術,這有助于數(shù)據(jù)中心的所有者和運營者應對日益增長的電力成本問題和環(huán)境問題帶來的挑戰(zhàn)。
文章來源:機房空調