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[導讀]針對(dui)數據中心氣(qi)流組織不佳的(de)問題，本(ben)文提(ti)出了一種冷(leng)熱(re)空(kong)(kong)氣(qi)流控(kong)制優化的(de)方案，能夠有效地控(kong)制冷(leng)熱(re)空(kong)(kong)氣(qi)混雜(za)，提(ti)高制冷(leng)系統運行效率(lv)，降低(di)數據中心能耗。

數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)能(neng)源消耗巨大和(he)(he)能(neng)源利用效(xiao)率低下的(de)現狀，揭示了數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)行業存在(zai)著巨大的(de)節能(neng)空(kong)間，綠(lv)色(se)節能(neng)自(zi)然(ran)而然(ran)也就成(cheng)為(wei)了當前和(he)(he)未來數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)建(jian)設的(de)一個(ge)主流(liu)(liu)需求。針對(dui)數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)氣流(liu)(liu)組織不佳的(de)問題，本文提出(chu)了一種冷熱空(kong)氣流(liu)(liu)控制優(you)化的(de)方案(an)，能(neng)夠有(you)效(xiao)地控制冷熱空(kong)氣混雜，提高(gao)制冷系統運行效(xiao)率，降低數據(ju)中(zhong)(zhong)心(xin)(xin)能(neng)耗。

統計，中國現有數據中心50多萬個，其中老舊機房占80%。老舊機房規模較小，建立時由于技術落后，方案陳舊，在很大程度上造成了能源的浪費其中以制冷環節為代表，由于缺乏對制冷空調的設備史'新與部署的優化。使制冷方案的能耗大大超出了所需要的范圍主要存在的問題如下：

(1) 空調高(gao)能(neng)(neng)耗、低效率機(ji)(ji)房(fang)(fang)空調的作用對象是發熱M集中的IT設備，而現有機(ji)(ji)房(fang)(fang)空調技術測定的均是機(ji)(ji)房(fang)(fang)溫(wen)(wen)度(du)，往(wang)往(wang)呈現機(ji)(ji)房(fang)(fang)溫(wen)(wen)度(du)降(jiang)下來(lai)但設備持(chi)續高(gao)溫(wen)(wen)的狀態，最(zui)終造成(cheng)機(ji)(ji)房(fang)(fang)空調高(gao)能(neng)(neng)耗、低效率的狀況；

(2) 數據中心內部環境溫度不均，這是房間內氣流組織不佳，不能將冷風均勻、有效地作用于IT設備上造成的；

(3) 設(she)備(bei)基本性(xing)能問題。一些老舊機房所用(yong)空(kong)調(diao)設(she)備(bei)偏舊，不注(zhu)意(yi)能源的耗費，尤(you)其是(shi)水泵、風機、閥(fa)門(men)、控制部件、操作方式等方面沒有得到最好的調(diao)配(pei)與運用(yong)或沒有及時更(geng)換設(she)備(bei)，故(gu)導致整(zheng)個空(kong)調(diao)系統產(chan)生電(dian)力的耗費；

(4) 設計、施工與運維沒有采取節能優化方案；

(5) 機(ji)房設計遠期規(gui)劃不(bu)到位。為了(le)保證數(shu)據(ju)中(zhong)心產(chan)業的(de)可持續發(fa)展性，在大力(li)發(fa)展這一(yi)產(chan)業的(de)同時(shi)，對數(shu)據(ju)中(zhong)心節能(neng)工作加大力(li)度是(shi)刻不(bu)容緩的(de)。節能(neng)減排(pai)工作不(bu)僅可以減少對環境的(de)破壞，履行社會責任，也是(shi)企業降(jiang)低(di)成(cheng)本，增加效率的(de)優(you)良方案(an)。

方案設計

作為節能改造(zao)的(de)主要(yao)對(dui)象，老舊機(ji)房(fang)普遍使(shi)用機(ji)房(fang)空(kong)調作為制(zhi)(zhi)冷(leng)機(ji)制(zhi)(zhi)在達到(dao)制(zhi)(zhi)冷(leng)目的(de)的(de)同時，由(you)于對(dui)空(kong)調系統的(de)不專業處理和對(dui)機(ji)房(fang)內冷(leng)熱空(kong)氣流控的(de)不恰(qia)當，使(shi)制(zhi)(zhi)冷(leng)成為了數據中(zhong)心能耗問題的(de)一個(ge)主要(yao)因素。

數據中心風流控制是制冷能耗方商存在的一個較大問題。由于數據中心內部部署著大量的電子設備，其中以服務器為主，它們在運轉的時候不斷產生大量的熱能。當制冷設備提供的冷空氣和電子設備所產生的熱空氣同時存在于機房內時，冷熱空氣形成混雜，使室內溫度變得不平均，導致制冷效率變低。而為使機房內每個角落的電子設備都可以滿足應有的制冷需要，不得不人為降低制冷溫度，加大空調功率，這就加大了無謂的能源損耗，提高了運營成本。所以在進行數據中心節能改造時，優化機房內部的冷熱空氣控制，減少熱點的產生成為了一個重要方向，針對這一問題進行了數據中心冷熱空氣流控制優化方案設計。

1、冷熱通(tong)道部(bu)署與隔(ge)離

服務器與一些電子設備的風流通常以前段進風、后端出風的形式出現。如果服務器全部以面向一方出改變機柜的部署位置便可以快速優化室內冷熱空氣流的控制。使服務器與電子設備按照“面對面、背對背”的形式進行擺放，形成一種冷通道和熱通道結構，讓冷空氣與熱空氣有效地分開，如圖2所示。

在此基礎上，采取冷熱(re)(re)隔(ge)離方式可(ke)以吏加有效地(di)控制數據中心(xin)內部(bu)冷熱(re)(re)空氣(qi)的混(hun)雜。同時，可(ke)以對熱(re)(re)通(tong)道中的熱(re)(re)能進(jin)行(xing)(xing)集中，并(bing)疏導(dao)(dao)至空調(diao)設(she)備(bei)，從而提高空調(diao)設(she)備(bei)的功(gong)效,達到節(jie)能效果(guo)，如圖3所示：當需要進(jin)行(xing)(xing)改造的數據中心(xin)的硬(ying)性條件不(bu)允許重新(xin)調(diao)整機柜位置時，可(ke)以采用(yong)遮(zhe)擋的手(shou)段進(jin)行(xing)(xing)簡易地(di)冷熱(re)(re)空氣(qi)隔(ge)離、疏導(dao)(dao)與控制。實(shi)驗證(zheng)明，僅(jin)通(tong)過冷熱(re)(re)通(tong)道部(bu)署(shu)優化就可(ke)以為制冷系統節(jie)約(yue)能耗約(yue)10%以上。

2、制冷系統送風優化(hua)

制冷系統中冷空氣至電子設備之間的傳送距離越短制冷效果越好，即制冷設備的送風口與電子設備的進風口之間的距離越近越有效率，從而減少制冷設備的能耗。優化送風機制的節能策略在實施過程中，根據現場環境的不同可分為上送風與下送風兩種不同的選擇。通過在機房頂端或架高地板下方制造風槽，在機柜前段制造出風口，準確地將冷風送到電子設備前端的進風口。此項措施同樣可以減少冷熱空氣的混雜，使制冷系統的效率提高，降低運營成本。

3、數(shu)據中(zhong)心(xin)內氣流監(jian)測(ce)管理

在數據中心內進行氣流管理，通過設置傳感器進行實時氣流監測，運用CFD模擬軟件對房間氣流流場進行模擬分析，如圖4所示。根據計算結果確定主要熱點的相關信息。然后，采用按需調整的方式對制冷設備運行進行優化處理，提高制冷設備的工作效率，如圖5所示。

結 論

在造成數據(ju)中心(xin)能(neng)耗過高的原因中，冷(leng)熱空氣混雜是一個非常影響制(zhi)冷(leng)設備效(xiao)(xiao)率(lv)的問(wen)題，采用冷(leng)熱通道部(bu)署與隔離、制(zhi)冷(leng)系統(tong)送風優化和氣流(liu)監測管理等(deng)更(geng)加(jia)科學的策略方法可以(yi)解決上(shang)述問(wen)題，使(shi)數據(ju)中心(xin)整個制(zhi)冷(leng)系統(tong)效(xiao)(xiao)率(lv)提(ti)高，達到節能(neng)的效(xiao)(xiao)果。

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文章編輯：CobiNet(寧波)  
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