自2002年以來,業界一直有這樣的討論：高密數據中心將取代低密數據中心。該理論認為為提供更高密度能節省費用，當然節省費用的同時同時也會給制冷系統帶來潛在的故障風險。現在，在業界，公認每個機柜的功率負載在10kW或以上，就是高密(機柜)。
功率密度也可以通過每平方英尺消耗的能源來測量，這也是為什么許多高功率密度的數據中心被建立原因。隨著機柜密度不斷增加，數據中心工程商和他們的設計師必須提出更高效的制冷解決方案以抵消能耗。
傳統的數據中心設計無法滿足這些高密數據中心的制冷需求，這導致了諸如CRAC單元等冷卻解決方案的發展;水冷機架、水冷背板以及氣流通道遏制結構。遺憾的是，如果只是單純的增加基礎設施與CRAC(制冷量大的精密空調)仍然不足以滿足數據中心的制冷需求。
變頻CRAC在運行時，如果負載降低，能耗會增加。持續運行CRAC是目前最傳統、最有效率的一種制冷方式。遺憾的是，通過CRAC制冷的冷卻系統是不獨立的，能耗高，何況為滿足制冷需求，需同時運行幾套CRAC系統，如此運營成本更高。水冷背板以及氣流遏制通道結構是目前最流行和高效的冷卻解決方案，不會會消耗過多的能源。
對氣流組織進行有效的管理是一個成功的解決方案，既可以防止數據中心過熱，同時能降低一定的運營費用。水冷背板采用液體制冷技術來進行冷熱氣流的交換。后門制冷單元閉環系統內的冷水可以抵消由高密機架產生的熱量。
通過運用在低溫下使用冷凍水或冷卻水的方法，能提高制冷效率。這么做是為了保證顯冷量，并能從而彌補除濕。這種系統，最好在設計中心初期設計時，不設計高架活動地板，電纜敷設不采用下走線的方式被認為最適合水冷背板的運用。
通道遏制結構是一種預制系統，將獨立式裝置中的通道遏制設計的所有部件結合在一起。
由于氣流通道遏制系統能夠提高機柜進風最低溫度，因此，冷/熱通道氣流遏制系統都有助于提高數據中心傳統制冷系統效率。
由于風扇轉速較低，冷凍水溫度升高以及自然冷卻的使用，溫度較高的數據中心可以節省更多的能源。與后門制冷單元的熱冷氣流的交換不同，熱(冷)通道遏制結構使冷熱氣流的混合量降到最低。這一特點反過來可以增加制冷基礎設施的容量和效率。
(備注：free cooling: 自然冷卻(1)直接自然冷卻，就是通過旁通系統將冷卻水與冷凍水系統連通，直接把冷卻塔和末端設備連接。當室外濕球溫度低于冷凍水供水溫度約為5℃時，即可切換到此方式運行。由于此方法直接把冷卻水系統和冷凍水系統連通，清潔的冷凍水管路容易被冷卻水污染，易造成管道腐蝕、盤管堵塞，因此很難在開式冷卻塔系統中實現，一般適用于閉式冷卻塔系統。
(2)間接自然冷卻，即在系統中增加一個板式換熱器與冷凝器并聯，當室外濕球溫度低于冷凍水供水溫度約為5℃時，從冷凍機切換到熱交換器。由于間接自然冷卻利用板式換熱器將冷凍水與冷卻水系統隔離開來，不會對冷凍水管路造成污染，因此開、閉式冷卻塔均適用。目前，在工程中較多采用此種方法。)
自然冷卻是用于高功率密度數據中心的另一個系統。一個溫度為華氏86度(30攝氏度)的數據中心可以通過外部空氣來實現制冷，如果數據中心的空氣溫度保持在華氏77度(25攝氏度)以下，則不需要額外的機械制冷。這種方法的缺點是，灰塵能隨著外部空氣進入數據中心。
利用Kyoto wheel(滾動式熱交換器)作為過濾器更好的改善這個問題。它由一個通過兩部分空間旋轉的金屬輪組成。 當冷空氣通過第二部分進入時，中心的熱空氣流過一個空間。 當熱空氣流過一個空間時，熱量傳遞到車輪的金屬中，然后空氣流回數據中心，而外部空氣則從金屬吸收熱量。
(備注: Kyotocooling: 公司成立于2006年，是數據中心行業的間接冷卻解決方案的最有經驗的供應商。公司在阿默斯福特、荷蘭設有辦事處;達拉斯、德克薩斯;約翰內斯堡、南非和天津，中國在北美洲和澳大利亞建立了授權代理。
Kyoto wheel：滾動式熱交換器，包含98%的開放鋁媒介，像長笛那樣將空氣流從一邊傳輸到另一邊。當外部溫度低于數據中心的進風溫度要求時，KyotoCooling利用外部空氣作為數據中心的散熱源。熱量隨著輪子旋轉傳輸到外部空氣。傳輸的效率非常高。隔離措施(冷熱通道或煙囪式柜子)都得到完全支持，該系統也可以用于傳統非隔離的設計。)
封閉冷通道的目的是在于保證冷空氣盡可能從機柜正面進入服務器內，熱風通過回風通道回到精密空調。它包括安裝通道天花板、通道兩端封閉門或高架直立式墻系統，這些都可以使冷風被重定向到服務器的進風口并且防止熱風再循環。冷通道遏制也是高效節能的。
冷通道遏制結構能夠保證IT設備在額定狀態下運行。冷通道遏制結構通過建立可以消除熱點，從而提高運營效率。因此，整個數據中心將擁有更多的可用空間。
熱通道是圍繞著通道內服務器機柜熱氣排放，它的作用與冷通道一樣，就是防止冷熱氣流的混合，但是，熱通道面對著空調回風管道，熱氣流隨著回風管道回到空調，再從送風口送出。
這么做，需要為熱回風提供一個方法達到空調回風溫度設定值。在某些情況下，熱回風溫度達到最高值，可以使制冷量增加一倍。熱通道遏制能使CRAC單元制冷能力提高一倍，從而降低成本提高效率。
隨著數據中心行業數字需求爆發性增長，高密數據中心將會越來越受歡迎，越來越普及。目前數據中心運營管理人員要負責降低能耗提高效率。擁有一個高功率密度數據中心能夠改善性能與產量，建立高效的冷卻系統也降低能耗支出。
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