数据中心制冷系统概述

　　数据中心和网络机房第一环境的重要组成部分要首推制冷系统。随着计算机设备密度的增加，对制冷提出了更高的要求。服务器的集中配置连同服务器和存储器系统物理尺寸的需哦小，已经导致了功率密度和热量密度的快速增长。及时数据中心每个机柜的功耗仍然在1kW左右，也可以配置功耗在15kW左右的其他设备。这就改变了那些设计智能对每个机柜的了呢个却能力在2—3kW左右的普通数据中心的容量。高功率密度的机柜会导致数据中心产生潜在的“热点”，由于传统设计都是一种假定数据中心空间为均匀制冷的模式，因此机房内的制冷系统对这种“热点”是无能为力的。

　　用于数据中心或网络中心的制冷系统由计算机机房空调设备CRAC(ComputerRoomAirConditioning)和气流分配系统构成。对于大型数据中心和网络机房，气流输送设备CRAH(ComputerRoomAirHandling)可用来代替CRAC。所有制冷系统都是用某种类型和不同容量的CRAC或CRAH，从机房中将这些热量引导出去。但是，主要的区别在于从机房中将这些热量引导出去的能力和效果，影响制冷系统制冷效果的因素则来源于气流分配系统。从根本上辨别数据中心制冷系统的不同指出就是气流分配系统的结构。

　　制冷系统的结构

　　每一种制冷分配系统都有一个送风系统和一个回风系统。送风系统把气流从空调设备送到负载，回风系统则是将由负载排除的气流会犯到空调设备。对于送风和回风而言，有3种基本的方法用来传送空调设备和负载之间的气流。它们是：

　　①潮水式;

　　②局部管道式;

　　③全管道式。

　　在潮水式分配系统中，气流从制冷设备散射而出，似潮水样漫入机房，负载从四周吸收冷风，经机内热交换后放出热气，与机房内冷气混合，部分回到制冷设备。这种制冷设备和负载之间气流的送出和吸收是不通过任何管道的。在局部管道系统中，气流的提供或返回是通过在靠近负载处有风口的管道进行的。在全管道思彤中，气流的提供或返回是直接通过管道进入或送出负载的。这3种方法中的任何一种都可以作为气流的送出或返回通道。因此送风和回风的相互组合就给出了9种可能的气流分配系统。所有这些分配系统已经被用在了各种不同的环境中，也有时候在数据中心将几种方法混合使用。有些方法要求高架地板，有些方法也可以不用高架地板。表1-2给出了集中常用的方案。

　　此表用图示说明了送风和回风方法的每一种组合。一般来说，标准左上角的方案是一种最简单和最廉价的制冷系统。随着向右和向左的排列，系统的复杂性和花费也随之增加。全管道系统是最贵的。

　　评价一个数据中心制冷系统的最终目的就是要看为了防止设备过热，如何将设备吸入的冷气流有效地分离。这种分离可以明显地提高制冷系统的效率和能力。当设备和功率密度增加时，也相应地增加了设备对冷气流的吸入量和热气流的排出量，这就使得防止设备吸入它本身排除的热气流或临近设备输入它排除的热气流更加困难。为此目的，部分或全部使通过管道将冷气流送到设备的入口或从设备排出口返回热气流就变得非常必要。

　　上述9类制冷系统方案还有一些附加的说明。全管道送风系统在高架地板环境下使用的很多，但地板下面的电缆和翻版插座等阻塞物已经导致了风湿的低静压，使冷气流不能顺利到达设备机柜的正面(在前后气流方向的情况下)。在大型计算机中，全管道送风系统也被用来与专门的装置何用，以直接向IT设备机内送风。全管道回风系统主要用来与其他系统组合以适应混合高密度的环境。

　　潮水式和局部管道式气流分配系统的4种组合占了实用中气流分配系统的绝大部分。为了进一步回顾这些方案的优缺点，可以把它们分为两种类型，即有高架地板和环境和无高架地板的环境。