近年來，隨著信息化技術（大數據、云計算）高速發展，企業數據中心也開始加快建設步伐，向著高熱密度前進。作為行業中的領軍企業，在如此大的環境下，數據中心擴建已刻不容緩。但數據中心實際擴建往往會出現多方面問題，如是否以原機房為基礎？是否要沿用原有制冷系統？等。而在數據中心擴建中，企業建設者在制冷系統上需要注意哪些？

據資料顯示，在2000年全球第一波數據中心浪潮中建設的數據中心已有50%以上在2008年開始擴建或重建。近年來，隨著信息化技術（大數據、云計算）高速發展，企業數據中心也開始加快建設步伐，向著高熱密度前進。作為行業中的領軍企業，在如此大的環境下，數據中心擴建已刻不容緩。但數據中心實際擴建往往會出現多方面問題，如是否以原機房為基礎？是否要沿用原有制冷系統？等。而在數據中心擴建中，企業建設者在制冷系統上需要注意哪些？筆者將在本文進一步解讀，相信會對數據中心擴建、制冷系統如何升級或應該注意哪些有所了解。

數據中心建設一般有擴建和重建兩種模式，而后者資金投入會大的多，因此較多企業會采用擴建模式來增強數據中心，以應對環境變化和行業趨勢。數據中心IT采購成本將與能源成本持平。其中數據中心的能耗中，制冷系統又占了能耗的60%～70%，合理設計制冷系統將直接影響企業日常運營成本。

從機房擴建來講，由于機房早期建設時已經對機柜和精密空調（制冷系統）進行布局，達到空調機組氣流組織對當時的機柜負荷的最佳設計，但在日后擴建，高熱密度計算機服務器、存儲進入機房，且被安置在遠離空調機組的位置，最終使得機房總能耗居高不下，甚至導致部分服務器宕機，影響企業正常運營。不難看出，機房制冷系統在數據中心的重要性，因此擴建時需多方面注意。

機房精密空調機組應用于電子計算機機房是按照現行國家標準A級電子信息系統機房進行設計的，其運行工況為(23士2)℃/(50士10)%Rh；對于計算機和數據處理機房用單元式空氣調節機現行國家標準檢驗工況為(23±1℃)/(55±4)%Rh。

現在計算機機房的建設模式，一般是沿用原數據機房局址進行簡單的擴容而成（即擴建模式）。但是如果沿用原始設計而沒有進行主設備擴容就會出現使用原精密空調機組已跟不上機房建設發展的需求而產生機房冷卻能力不足量的現象，或是精密空調機組的配置量超出了現有機房設備需求而產生機房冷卻能力超量的現象。這樣勢必會造成在新的計算機服務器開機運行時出現此區域溫度超標，建設者必須將制冷系統（空調機組）設定的回風溫度24℃調低。

案例分析——銀行數據中心典型布局圖：

金融中心制冷系統主要分為機房精密空調系統和舒適空調機新風系統，前者用于數據機房、電力室等關鍵場所，為重要設備提供精密控制的恒溫恒濕環境，后者則用于監控室、工作區等嗎，主要為工作員工提供舒適工作環境。

該銀行由于業務迅猛增長，需擴建數據中心，除了增加高熱密度服務器、存儲等設備外，在制冷系統（精密空調）方面下了很大功夫，將可利用資源提到最高，同時將成本降至最低。

機房制冷系統中精密空調又有哪些功能？使其足以應對數據中心高發熱量，保障設備正常運行。機房所有空調具有兩個功能：一是產生冷空氣并輸送到需要冷卻的關鍵設備上（即提供數千瓦的制冷容量）。有多種方式可以產生大量的冷空氣，如低溫水、低溫乙二醇，以及任何可以使用的媒質而無須考慮它們的結構。

第二個功能就是將冷空氣輸送到各個機房。在面向機房形式的結構中，計算機機房空調(CRAC)單元與機房本身融為一體；在面向排列形式的結構中，CRAC單元是成排布置的；在面向機架形式的結構中，CRAC單元被放置在單獨的機架上。

面向機房形式的制冷系統由一臺或多臺空調組成，其中任何一臺空調都可以完全不受約束地(沒有通風管道、風門調節器、通風口或其他方式進行風量控制)給需要冷卻的設備提供冷風，它們只有非常有限的能力來控制出風或不出風，或者說是通過地板提升系統或頂棚送氣回路來調節的。

當建設者采用面向排列形式的制冷系統時，冷卻系統可以和成排的機架設備離得更近，每一排設備就好像是有了專用的空調一樣。與面向機房形式的制冷系統相比，通過將空調放置在IT機架之間，或者放在冷卻通道上方，氣流的通路會變得更短，風向也更加容易確定。

在面向機架形式的制冷系統中，CRAC單元對每個IT機架而言都是專用的。氣流的通路甚至比面向排列形式的制冷系統更短，且氣流完全不受機房本身結構的限制。這種制冷系統可以使機架的功率密度高達50kW，而且具有針對特定冷卻容量進行調節的靈活性，以及滿足特殊機架實際需求的冗余冷卻。

在評估制冷系統時，建設者必須考慮靈活性、可用性、生命周期成本(TCO)、可維修性和可管理性等五個關鍵系統特征，確保日后數據中心擴展。

目前，數據中心普遍采用N+1冗余的冷卻方式，以此來替代出現故障的個別空調，但對于三種不同形式制冷系統（面向機房形式、面向排列形式、面向機架形式）所采取的冗余策略均是不同的。對于數據中心擴建，制冷系統相對精密空調更為重要，其系統靈活性、可維護性、可管理性及生命周期成本都將直接影響企業發展和IT資金投入。