數據中心的氣流遏制策略是數據中心節約能源和優化設備的有效手段之一。企業在實施氣流遏制措施之前,最重要的是要了解數據中心的具體需求。Simplex公司的關鍵環境專家Ward Patton在此闡述了氣流遏制系統設計的5個關鍵考慮因素。
數據中心氣流遏制系統能夠比傳統的開放數據中心設計提供更多的好處。通過實施有效的氣流遏制策略,可以優化冷卻系統效率,提高能源使用效率(PUE)和附加設備容量,而無需擴大數據中心設施的足跡。
像任何成功的系統一樣,氣流遏制設計必須考慮許多不同的因素,以確保實現所需冷卻的解決方案,同時保持靈活的擴展或更改,并與當前的基礎設施完美集成。在規劃數據中心遏制項目時,請注意以下5個關鍵因素:
(1)熱通道或冷通道遏制
熱空氣和冷空氣遏制是氣流遏制策略的兩種方法,而目前業界也正在討論隔離熱通道或冷通道是否更有意義。數據中心專家也在推出一些不同的理論,但實際上,這種方法應該由現有的基礎設施來決定。
例如,數據中心設施中的氣流分布類型是什么?這將決定哪種方法是最適合的,并能夠發揮關鍵作用。具有針對性的回風和高流量進風的氣流分布的數據中心將從熱通道遏制中受益更多,而具有針對性的送風和高流量回風氣流分布的數據中心將在冷通道遏制情況下得到更好的結果。
能夠決定是否隔離熱通道或冷通道的其他因素中,其中包括加大地板增壓室的深度,架空布線是否存在,天花板的高度,以及支撐立柱的位置。這些只是一些需要解決的基礎設施限制,而這些情況在每個案例都是不同的。對數據中心設施的現有條件進行評估對于為任何數據中心選擇適當的控制解決方案至關重要。
(2)IT設備部署
一旦對數據中心基礎設施進行了評估,下一步是審查當前的IT設備部署。雖然大多數數據中心都被描述為采用相同的品牌,形狀和大小的行級和機柜級架構,但這種情況很少。而由各種形狀和大小,多品牌的服務器機架組成的行級架構并不少見。尤其是已經進行擴展的傳統數據中心,或者是合并了多個設施的數據中心。
另外,需要審查人體工程學面臨的挑戰。因此,應當對氣流通道出入口或人員流量等因素進行審查和規劃。例如,氣流通道的末端應配置為最適合數據中心內的流量模式,這讓工作人員移動機架和搬運其他物品時更容易工作。
在評估氣流收容系統時,至關重要的是評估氣流遏制系統最佳執行所需的定制量,特別是如果IT設備缺乏統一性。盡管找到可以適應各種變化的遏制系統似乎是令人生畏的,但大多數創新型制造商可以提供定制和靈活的解決方案,以適應任何新的或改進的應用。
(3)火災檢測與抑制
數據中心消防是一個復雜的系統,并且涉及范圍廣泛。在規劃氣流遏制系統時,與當地的消防部門進行良好的合作是一項很好的策略。消防部門執行管轄區的當地法規和標準,并且在遵守法規和標準方面提供實現所需的洞察力中發揮關鍵作用。
例如在美國,數據中心的司法管轄區需要符合美國消防協會的NFPA 75和NFPA 76標準,確保滅火系統到位并符合特定的測試要求。從氣流遏制的角度來看,這些標準要求使用氣流遏制系統的數據中心設施具有覆蓋所有通道的所有區域的滅火系統,或者是與火災探測系統集成的控制系統。但前一種選擇可能是一項昂貴且艱巨的任務,因此許多數據中心管理人員將會選擇與當前滅火基礎設施配合使用的氣流遏制系統。
如今,有許多可信賴的氣流遏制系統具有專門設計的滅火系統,但仍然需要考慮與氣流遏制方法有關的潛在影響。例如,如果數據中心設施配備了噴頭的滅火系統,則包含軟簾的垂直遏制系統將需要考慮噴灑器以下所需的間隙和空間,這將確保在發生火災時灑水的全面擴散。這樣的系統還需要考慮其軟簾材料的材質。從消防幕墻材料到采用符合ASTM E-84 Class 1等級的防止火焰和煙霧產生的門簾材料,這樣的要求并不少見,因此研究和選擇合適的軟簾材料非常重要。
采用吊頂分隔而不是軟簾分隔的系統將更加需要數據中心設施的滅火系統。這些結構通常包括可伸縮的天花板,配備有噴灑系統,或者采用特定的設計,在低于啟動火災噴頭的溫度閾值15至20度時收縮或脫落。
無論采取何種措施,在評估哪種氣流遏制系統是否最適合時,還有其他因素需要考慮。
故障安全系統是關鍵。需要配置一個可以應對設備停電或緊急關閉(EPO)事件的遏制系統。雖然許多系統可能會部署專門的緊急備用電源,但依靠后備電源系統并不認為是故障安全的。而是考慮采用一個本質上是故障安全的系統,例如采用重力設計的電磁斷路器,當電源中斷時會關閉電源開關,以防突然來電造成事故。這樣,滅火系統在發生斷電的情況下仍然能夠成功運行。
考慮設備和人員的安全。致力于部署一個不會對設備造成額外損害的系統。例如窗簾系統應配備掛繩系統,天花板結構應具有縮回或軟降功能,以防止損壞時不能使用。
可測性。尋求一個可以在部署時進行測試和重置的系統。這是NFPA 75合規的一個要求。
針對數據中心內火災預防的投入與實際火災發生時所造成的損失相比,任何與減輕風險有關的費用都是合理的。
(4)電力公司的激勵措施
為企業提供電能的電力公司提供商也將提供一些機會,對那些主動采取措施減少數據中心能耗的企業提供退稅和激勵。其激勵措施可能有某些規定,例如獲準的承包商、獲準的設備和其他要求。在開始規劃設計時就需要考慮這些因素,而不是在氣流遏制項目在建或建成之后才考慮。經常會有特定的時間窗口來利用這些激勵措施。
(5)未來的增長
未來的業務增長是不可避免的,企業根據這一現實來設計氣流遏制系統。數據中心的最終變化將需要適應業務增長或重新配置布局。在評估氣流遏制系統時,在設計中采用模塊化的組件和結構是有意義的。例如,如果需要的話,門簾和通道門的模塊化硬件可以重新安裝或擴展。最終,設計模塊化的氣流遏制系統將具有更低的擁有成本。
總的來說,數據中心是一個復雜的系統,在設計一個有效的氣流遏制解決方案時,有很多因素會起到作用。在制定氣流遏制計劃時,建議與信譽良好的生產制造商合作,分析空間,并將氣流和遏制目標與數據中心的特定基礎設施和設備要求相一致,以確保最大的效率,并實現模塊化,滿足可擴展和可負擔的業務增長。