数据中心绝热冷却系统
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发表时间:2019-12-14
数据中心和高温并没有必定的相关,但是否过热要视情况而定。在不远的将来,数据中心的温度将保持在25至30摄氏度(77至86华氏度),实际上也有数据中心运行在ASHRAE(美国采暖、制冷、和海洛斯精密空调工程师学会)主张的更高温度——高达35摄氏度(95华氏度)——在这种温度下,CRAC(计算机房空气调节器)负载并不高,却仍需糟蹋动力在数据中心内移动很多空气。
有许多处于高温气候环境下的数据中心外部温度往往超出了ASHRAE辅导的可施行自在冷却的温度。但是,CRAC是这些高温气候区域数据中心的仅有挑选吗?在投入更多金钱和保护力量到CRAC之前,无妨考虑一下绝热冷却。
平常仅运用自在空气冷却的坐落温带或更凉快区域的数据中心,在气温高峰期也能选用绝热冷却。在低保护和低能耗体现优于CRAC的冷却体系中,绝热冷却体系胜过自在冷却。
绝热冷却体系如何运作
绝热冷却,一般称为蒸腾冷却或湿垫冷却,使用原本对自己晦气的高温中包含的潜力来完成冷却。气体体积的变化使温度下降:当某种气体的体积添加时就会吸收热量。在理想情况下,从液体到气体的转换过程将随同很多的热量搬运;这就是数据中心绝热冷却体系的作用实质。
幻想一下,一个放在小水池中的装有三氯甲烷(氯仿)的薄壁玻璃烧杯。实验者经过吸管向氯仿吹气,能使挥发性的氯仿蒸腾并从周围的环境中带走热量——在咱们的比如中,水的热量被吸收。假如蒸腾速率足够高(进步从吸管吹入空气的速率),水乃至会结冰。
乃至舔一下你自己的手指然后吹气就能够感受到绝热冷却的作用:当你向手指吹气时,湿手指会感觉比干手指更冷。
数据中心内的绝热冷却
从实质上讲,海洛斯精密空调体系也是一种绝热冷却体系:它运用机械泵将紧缩气体变成液体方式、排出热量,然后让液体再次蒸腾,冷却很多的空气。但是,在海洛斯精密空调冷却体系的紧缩阶段需求相对较高的能量输入,这使得CRAC体系比较贵重。
绝热的冷却体系的本钱非常便宜。坐落炎热气候区域的人们,将一片吸水材料浸泡在水中,在室内悬挂成一排。因为水的蒸腾带走了足够多的热量,住所房间能够保持凉快。这是数据中心绝热冷却体系的首要设计原理。
要冷却数据中心,一个小功率的泵或重力给料体系继续不断地向一组具有巨大蒸腾面积的纤维帘上喷水雾。一个小功率的电扇配合风道迫使空气经过这些湿帘。空气流穿过湿帘的过程中,部分水被蒸腾,成果导致空气流出一侧的空气温度会比进口侧冷得多。(见图1)。
在某些气候条件下,绝热冷却体系可能会导致湿度添加,超出ASHRAE辅导的80%湿度极限。一种快速纠正办法——辅佐枯燥过滤器或低功耗或无功耗除湿办法——能够确保数据中心湿度契合规范值。
使用管道和低能耗空气泵将冷空气精确地吹到IT设备上,数据中心能够下降绝热冷却的空气用量,将冷却设备的体积控制在可管理的标准之内。