通向绿色数据中心之路

8．3．5　通向绿色数据中心之路——垂直排风管机柜

1）防止无效的冷送风浪费现象

Uptime曾对美国的大型数据中心做过一个研究，美国平均每个数据中心冷送风风量高达实际需求的2．7倍。但是这么多的冷量仍无法对大多数的数据中心进行足够的冷却，很多数据中心存在着局部过热问题。比如，通常所见的高架地板上的过线孔，很多过线孔是开在热通道或机柜底部的。这些开口在过线的同时也将空调的冷送风送入了热通道或机柜底部，而绕开了设备的进风风扇。由于水平走线的原因，有些数据中心在数据中心高级地板墙壁上开了很大的孔，该孔造成了大量空调冷送风向数据中心外部泄露。这些被浪费的冷送风带来高架地板静压箱的压力降，从而使得冷送风往往不能送达关键的位置，如图8．16所示。

图8．16　高架地板缆线开口造成冷空气的浪费

Uptime通过实际测量，发现大多数的数据中心这种浪费现象高度50%或更多。如果将这些开孔密闭起来的话，可以大大提高数据中心空调制冷效果。表8．4将开放与密闭过线孔做了一个比较，在一个30个机柜的低热密度的机房内，如果将地板过线孔都密封起来的话，该数据中心空调运行每小时节省262度电。图8．17为密闭地板过线孔示意图。

表8．4　开放与密闭过线孔能耗比较

图8．17　使用Kold Lok产品密闭地板过线孔示意图

2）提高空调机热回风温度以提高空调制冷性能

众所周知，空调的制冷效率和性能与空调机热回风和冷送风的温差有关，如表8．5所示。

表8．5　空调的制冷效率与热回风、冷送风的温差关系

但对绝大多数的数据中心而言，它们给空调机的回风温度不高。这可能是因为数据中心的布局不好或者是热回风在回流空调机时被旁路（浪费的）冷送风降温，从而使大多数数据中心的空调制冷效能未达空调机的性能值。从Liebert FH600C 30 t的空调机来看，大多冷热通道布局的数据中心温差为5．5℃（21℃回风温度，15．5℃送风温度），这时空调机的制冷量仅为23 t，远远未达空调机的额定正常制冷指标。如果将回风温度从21℃提高到40．5℃，可以将空调额定制冷量翻倍，30 t冷量的空调机实际制冷效率为61．3 t。提高回风温度，不仅仅可以少买空调机节约投资费用，在数据中心实际运行中也节省了很多电费。

那么如何提高回风温度？答案很简单，使用烟囱机柜。因为使用烟囱机柜，几乎忽略了设备热回风的路径，所有热空气均在天花板上方，冷热空气不再混合，所以也没有热空气向空调机回流时被冷却的现象。

3）提高空调机冷送风温度

采用冷热通道布局的数据中心，房间内部的温度不一。其通道布局气流图如图8．18所示。由于冷热空气相混合，且为避免机柜过热，空调机通常的冷送风温度在11℃～13℃。

图8．18　冷热通道布局气流图

在烟囱机柜的数据中心内，机柜顶部的垂直排风管将机柜内部的热回风导流至天花板上方，从而使机房内部无冷热空气混合的现象，机房内部空气温度几乎一致。IT设备过热的定义为设备进风温度超过25℃，则对于空调机而言，24℃的冷送风完全能够冷却数据中心。

通过提高空调机的冷送风温度，也可提高冷冻水管的水温和冷水机组的制冷效率。