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    數據中心的變化需要哪些有效冷卻方式

    作者: 發布時間:2020-05-12 16:04:14點擊:
    數據中心的冷卻系統通常比服務器、操作系統和網絡配置受到更少的關注。然而,這些IT系統的性能對于冷卻支持的依賴,其實與對網絡連接的依賴是一樣的。

    精密冷卻系統,是專為滿足數據中心熱負載的需求而設計,其與一般性的、以涼爽舒適為目的而設計的標準化建筑內空調相比,具有非常不同的服務和維護需求。

    一、當前數據中心冷卻的變化
    IT設備的關鍵性質以及支持其操作運營的獨特環境,要求使得必須在數據中心站點,采用專用的精密冷卻系統。而由于大多數數據中心,都是保持24×7 ×365全天候運行的,故而其溫度和濕度條件,也必須確保全天候的穩定水平。
    精密的系統專門用于冷卻電子設備的。電子設備產生的是純顯熱,既無濕度的熱,并且需要連續的冷卻。而一般性的以提供舒適為目的的空調,則不適用于處理這些類型的條件狀況。

    二、計算機產生熱量,但不會產生濕度
    這就是為什么大約95%的精密冷卻系統的能量和容量,均被設計為去除電子設備產生的干熱的原因所在了。而一般性建筑的冷卻制冷系統的設計目的,是為人們提供舒適的感受,故而只使用了約60% 的冷卻能力來消除計算機產生的熱量。另外,40% 的冷卻能力,則用于去除通常在辦公環境空間中所存在的水分,而這種需求在服務器機房或網絡機房是不存在的。過多的降低濕度,可能會導致靜電問題,甚至引發電子故障。
    服務器和其它IT設備通常被設計為,必須在保持一定溫度和濕度范圍內的環境條件下操作。超出這些條件范圍可能會導致性能下降,并縮短設備的使用壽命。

    三、更高的密度意味著更高的熱負荷
    近年來,數據中心的冷卻需求以及影響操作的功能已經發生了許多變化。其中最為主要的是新技術IT設備的熱負荷密度的增加以及由此導致的熱負荷的增加。而更高密度的熱負荷,需要更復雜的冷卻技術。
    而隨著高密度機架配置部署的實現,原本采用傳統的精確冷卻配置的數據中心,在高架地板下面輸送空氣到大型計算機房的空調 ( CRAC ) 單元,可能遇到某些瓶頸問題。由于在某些高密度區域中的冷卻能力不足,會產生熱點。典型的地板下排氣散熱可能不足以冷卻這些熱點。而如果不使用輔助冷卻,則負載高于4 ~ 5 kW的機架將易受熱點影響。

    四、數據中心熱負荷的上升
    即使數據中心機房內可能存在高水平的冷卻能力,但如果冷卻系統發生故障,冷卻空氣的分配方式也可能導致相應問題。高架地板配置并非總是設計用于最佳空氣流量的。它們的運行可能如此接近容量的邊緣,以致于任何由于維護問題所帶來的停機中斷都可能造成困境。
    這些問題的解決方案,是采用基于機架行的冷卻和其它目標冷卻系統。關鍵冷卻技術,正在發展成為基于機房和網絡的整體解決方案,而不僅僅是基于單獨的HVAC單元。這些不同類型的系統,需要具有對其操作有著深入了解的高級服務技術人員。

    五、更復雜的冷卻方法
    精密空調采用了范圍廣泛的冷卻介質,需要具備相關知識背景的專業維修技術人員以調節控制和測試系統。這些冷卻方法包括空氣,冷凍水和制冷劑。在大多數情況下,這些系統比一般舒適型冷卻系統更為復雜,需要更加注意維護,以提供最佳性能。
    獨特的節能配置,如雙冷卻系統作為節能方式變得越來越流行。利用該選項,傳統的空氣冷卻單元通過添加,利用中央建筑冷卻器供應的第二線圈而被轉換為雙源冷卻系統。該單元既可以用作冷凍水系統,也可以作為壓縮系統,或兩者的組合。在冷卻器供應可用的時候,壓縮機操作被消除,從而降低了能源成本。

    六、新的設備需要一套新的技能
    新一代電子控制系統,通過協調和優化數據中心中的多款冷卻單元的運行來提高效率。而這些控制系統,自然也需要更多的專業知識來實施維護和服務。未經培訓的設備服務人員,實際上可能會導致冷卻系統在嘗試執行調整或維護時失敗。
    具有先進控制系統和變頻驅動器的新型冷凍水單元與以往型號非常不同。使用先進的控制系統,需要訓練有素的服務專業人員。而未經訓練的維修人員,來對這些類型的控制系統實施日常維護,可能使設備的保修失效。
    數字化渦旋壓縮機,利用先進的電子控制和調制來實現更高效的運行。然而,數字渦旋單元的操作與標準渦旋壓縮機不同。經過了設備供應商專業培訓的維修技術人員,知道如何正確診斷壓縮機的潛在問題以及如何進行日常維護。

    七、精密冷卻的獨特方面影響服務需求
    與一般提供舒適型的冷卻系統相比,當今精密數據中心冷卻系統的差異也產生了非常不同的維護要求,以便能夠保持數據中心設備的正常和高效地運行。在精密冷卻系統的整個使用壽命期間,對其實施恰當的維護無疑是相當重要的:如果數據中心的精密冷卻系統不能在其最高水平運行,那么其也就不能完全使數據中心受益。

    八、更好的設備制造商培訓和認證的服務
    雖然非OEM服務提供商可能具有安裝精密冷卻設備所需的相關知識,但他們不一定具有所需的服務專業知識,以確保這些系統在安裝后的最佳性能。
    維持標準建筑舒適型的冷卻系統所需的知識水平與數據中心精確冷卻系統所需的知識水平是不同的。
    制造商支持的服務技術人員經過了其專業的培訓,以處理各方面的服務。他們具有識別數據中心可能導致冷卻單元出現問題的關注領域所需的知識和經驗。
    數據中心的正常運行是至關重要的。而設備制造商培訓過的技術人員擁有可用于快速訪問關鍵服務部件的資源。該訪問允許這些技術人員能夠在最小中斷的情況下快速使禁用的單元返回在線。

    九、精密空調和舒適型空調操作的比較
    與舒適型的冷卻服務不同,服務維護人員在維護期間不能在夜間離開數據中心,第二天再回來繼續完成工作。維修技術人員的目標,是盡可能最小化設備單元的停機時間。在數據中心現場,技術人員可以在其它單元上工作,以確保數據中心的有效操作。

    十、數據中心冷卻評估以跟蹤變化的需求
    隨著數據中心的發展和變化,精密冷卻系統將不斷發展。為了確保冷卻系統的最佳性能,這種演變應該遵循服務提供商,在熱評估期間所收集的相關指標。
    了解數據中心的冷卻系統的性能是規劃適當維護的關鍵??蛻粼诜逯等萘窟\行時需要評估其數據中心的冷卻性能,以便真實了解其冷卻需求。
    這種類型的詳細分析是優化數據中心冷卻的關鍵。對這種程度的研究需要有具備相應工具的人來確定熱點在哪里,以及如何糾正。

    十一、不同種類的冷卻需要不同的服務
    因為精確冷卻系統的設計方式,使得它們與一般建筑的舒適型空調冷卻是非常不同的,所以沒有如何維護設備的特定知識的服務提供商,可能無法準備處理該工作。而缺乏經驗的服務提供商則大大增加了設備發送故障的風險,使用OEM工廠培訓的服務提供商,則有助于確保精確冷卻系統,在其最佳的性能和效率點運行。
    精密冷卻的連續運行是數據中心IT設備正常運行所必需的。這使得其維護工作極為重要。通過采用可能不具有維持保持其性能水平所需的專業知識的服務提供商的服務,或將潛在地削弱企業數據中心對于精密空調的投資,同時也是沒有意義的。
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