氣流遏制系統(tǒng)已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)去實(shí)行,在美國,甚至被一些州、市政建筑能源法典所列為規(guī)范執(zhí)行。不過,這取決于由誰設(shè)計、實(shí)施項(xiàng)目,事實(shí)上,目前只有50%的數(shù)據(jù)中心采用了氣流遏制系統(tǒng)來降低數(shù)據(jù)中心能耗。我想說的是,在我們這個行業(yè)中仍有三分之一左右企業(yè)、組織,依然沒有意識到氣流遏制系統(tǒng)帶來能耗與效益。為什么到現(xiàn)在還會有這樣的情況發(fā)生呢?
事實(shí)上,有各種各樣的原因?qū)е聰?shù)據(jù)中心沒有去做氣流遏制系統(tǒng)。比如,氣流遏制系統(tǒng)實(shí)施成本太高,或者實(shí)施后,還不能在短時間內(nèi)看到它們所發(fā)揮到的作用,這兩種說法都不夠完善。氣流控制系統(tǒng)能夠?yàn)閿?shù)據(jù)中心提供高密度的電源,低能耗成本的環(huán)境,同時,并能迅速為數(shù)據(jù)中心帶來能效收益。
這些,只是我們經(jīng)常的聽到的一些借口的其中一部分,他們沒有做氣流遏制系統(tǒng),我懷疑,有可能,他們對氣流遏制系統(tǒng)不是很熟悉,不完全了解氣流遏制系統(tǒng)的原理,說的比較委婉。然而,對于實(shí)施數(shù)據(jù)中心的氣流控制系統(tǒng)的障礙在于,大部分業(yè)內(nèi)人士的都有這樣的看法,氣流遏制系統(tǒng)并不能降低能耗和費(fèi)用,相反,氣流遏制系統(tǒng)能夠更提高設(shè)備的利用率,從而減少氣流與送分溫度的升高。
基于這樣的理解,聽到業(yè)內(nèi)人士對氣流遏制系統(tǒng)反饋——“對一些數(shù)據(jù)中心來說很好,但對一些未必有效,比如:CRAH如果不是變頻風(fēng)扇的話,(或者DX CRACs本身能夠阻止溫度升高,減少氣流)“。
從別人的錯誤中學(xué)到的,最顯而易見的教訓(xùn)是,所有的流體動力和空氣動力都需要在不同的速度控制上,我們需要可以在較高溫度下有效去除熱量的冷凍水,并避免在較低氣流量下凍結(jié)線圈。
不那么明顯的是,當(dāng)有新設(shè)備的時候,DX并不會成為項(xiàng)目的障礙。
DX經(jīng)常被集成到節(jié)能裝置中,特別是在間接解決方案中,如在間接蒸發(fā)冷卻、熱交換器系統(tǒng),因?yàn)椴少彸杀据^低,氣流遏制系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)中心整體設(shè)備費(fèi)用而言,并不算高, 通過實(shí)施氣流遏制系統(tǒng),數(shù)據(jù)中心能夠支持自然冷卻時間的比例很高。
更重要的是,對于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心,管理人員也感到為難,要么升級、改造現(xiàn)有DX設(shè)備,或可以利用氣流遏制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
在幾年前,電力研究所(EPRI)為加州能源委員會進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),通過改造DX CRAC,可以改變風(fēng)扇容,并有效地減低額定氣流容量的60%,能夠顯著的降低能耗。
以奧斯汀的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心為例,在改數(shù)據(jù)中心,計劃用19個月的時間,為數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的CRAC風(fēng)扇進(jìn)行改裝,而這些裝置為數(shù)據(jù)中心帶來6個月的收益。這個EPRI的報告有意義之處,尋找并研究它在評估數(shù)據(jù)中心時所提供的方法,以確定它是否適合產(chǎn)生一個良好的ROI(投資回報率),是否通過改造DX CRAC 能帶來快速回報。
通過過程中提供了對每個數(shù)據(jù)點(diǎn)的獲取和分析的指導(dǎo),這些步驟可以總結(jié)為:
1. 數(shù)據(jù)中心在供應(yīng)和回報之間的平均ΔT<15 F
2. 壓縮機(jī)運(yùn)行狀態(tài)平均值<80%
3. 壓縮機(jī)運(yùn)行時間<80%
4. 閥門平均開放位置<80%
5. 良好的遏制維護(hù)IT設(shè)備入口溫度最低。
標(biāo)準(zhǔn)1-4是“or”,而不是“and”,要求和標(biāo)準(zhǔn)5是強(qiáng)制性的,與前4項(xiàng)中的任何一項(xiàng)相結(jié)合,盡管在任何情況下都可以方便地進(jìn)行改造,事實(shí)上,對任何其他標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)扇改造響應(yīng)都有其回報。此外,精密空調(diào)供應(yīng)商使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商更容易從數(shù)字渦旋壓縮機(jī)(渦旋壓縮機(jī)是一種容積式壓縮的壓縮機(jī),壓縮部件由動渦旋盤和靜渦旋組成。包括使通過壓縮機(jī)殼體的氣體的分路流動方式以減少夾帶的油的許多結(jié)構(gòu)特征。
在進(jìn)入殼體之后,某些氣體向上流動以減少了向下朝向油的流動的氣體量。為了實(shí)現(xiàn)這目的,壓縮機(jī)的電動機(jī)可以被套筒包圍,該套筒具有用于引導(dǎo)氣流到達(dá)電動機(jī)的上和下定子端部諸匝線圈的上和下孔。在某些實(shí)施例中,相對于在定子與電動機(jī)殼體之間的兩氣體通道重要地對吸入進(jìn)口定位。該進(jìn)口的位置使一通道接納進(jìn)入氣體和將該流動分為沿兩相反方向即向上和向下的流動。其它的通道僅傳送氣體向上。此外,吸入擋板、擴(kuò)散件、流線型平衡重塊和/或吸入管捕油件也能有助于氣油分離或使夾帶的油最少)和EC壓縮機(jī)技術(shù)的遏制和一般氣流管理最佳實(shí)踐中獲得經(jīng)濟(jì)利益。
DX冷卻裝置的溫度限制不需要成為一個障礙,因?yàn)樵诟叩乃惋L(fēng)溫度下,可以利用更多的自然冷卻時間。在之前的文章中,我曾提過這個問題,但在這里總結(jié)一下這個命題,因?yàn)樗苯由婕暗礁叩乃惋L(fēng)溫度問題。
數(shù)據(jù)中心的溫度關(guān)鍵指標(biāo)是送風(fēng)溫度以及IT設(shè)備進(jìn)風(fēng)溫度之間的差異。當(dāng)我們談?wù)撎岣邤?shù)據(jù)中心溫度,并不是說提高IT設(shè)備溫度,而是我們可以提高送風(fēng)溫度同時,不提高IT進(jìn)風(fēng)溫度,通過氣流遏制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。
傳統(tǒng)的熱通道/冷通道數(shù)據(jù)中心可能會在供應(yīng)和最高IT進(jìn)風(fēng)之間表現(xiàn)出超過20 F的差異,而ΔT可以在2-3 F,具有良好的遏制能力,也可能是5-10 F, 執(zhí)行部分控制。大多數(shù)DX CRAC可能會對90°F的設(shè)定點(diǎn)產(chǎn)生75 F的供應(yīng)。
但是,可以設(shè)置一個節(jié)能裝置,例如,當(dāng)送風(fēng)溫度在75 F,相關(guān)的氣流遏制系統(tǒng),能夠保證IT進(jìn)風(fēng)溫度最高為78 F,當(dāng)環(huán)境條件使送風(fēng)溫度超過設(shè)定值時,精密冷卻裝置可以在它們設(shè)計的任何較低的送風(fēng)溫度下啟動。
兩種系統(tǒng)之間的戲劇性轉(zhuǎn)換可能是有問題的,特別是兩者之間溫度變化速度改變時,但是可以通過冷卻裝設(shè)備自身循環(huán)來減輕切換速度。同時,依據(jù)數(shù)據(jù)中心所在位置,連同良好的氣流遏制系統(tǒng),每年可產(chǎn)生額外的1000-2000小時的自然冷卻時間。
在冷水機(jī)組CRAH中的固態(tài)風(fēng)扇,也被認(rèn)為是影響氣流遏制效果的障礙,實(shí)際氣流減少。首先,相對于DX來說,從更高的送風(fēng)溫度中,能夠更直接的獲得能耗降低。較高的送風(fēng)溫度將提供更多的自然冷卻時間,而且當(dāng)不利用自然冷卻時間,將會顯著降低冷卻裝置的運(yùn)行費(fèi)用。
此外,用可變空氣體積套件改造這些單元,實(shí)施過程要簡單得多。 EC風(fēng)扇改裝套件通常在一年半到兩年,會看見回報。 當(dāng)整體實(shí)施項(xiàng)目包括氣流遏制采購、安裝時,這種回報,可能會延長到兩到兩年半。
諸如定頻冷卻風(fēng)扇和 DX 冷卻單元的機(jī)械障礙已經(jīng)被看作為抑制數(shù)據(jù)中心增長的障礙,以及實(shí)現(xiàn)氣流遏制系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、以及帶來優(yōu)勢的障礙。雖然這種設(shè)備可能需要更多的創(chuàng)造性,這些并不意味著如此裝備的數(shù)據(jù)中心能夠忍受不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的能效。
無論您使用的是DX CRACs、CRAHs,還是其他的設(shè)備,我們的目標(biāo)都應(yīng)該是使用氣流管理遏制系統(tǒng)的最佳實(shí)踐來有效地降低成本并改善對數(shù)據(jù)中心的氣流控制。