近幾年，數據中心向著大規模、集成化、能耗高的方向快速發展。有調查顯示，近十年來，服務器的功耗增加了15倍，現在一個機架的功耗在20～30KW。網絡設備也是越做越大，有的大型網絡設備要幾個人才能抬得動，重達數百公斤，有的設備比人還高，這樣的設備發熱量自然比較高。這些高性能設備造成數據中心內部的發熱量急劇增加，給數據中心散熱帶來了嚴峻挑戰，隨著這些高發熱的設備進入，數據中心內的溫度持續升高，局部溫度也高低不一，為了保持數據中心恒溫恒濕的環境，涌現出了很多數據中心空調技術，有的從節能的角度出發，有的從成本角度出發，有的從布局結構方面出發，各有各的優勢。本文將要解釋的是一種新型的數據中心空調技術，這種技術對于降低過高的局部溫度，非常有意義，也是直擊數據中心空調技術的痛點，這就是背板空調技術。

背板空調是由安裝在數據中心機架背面的冷卻盤管、提供冷源的制冷機組和冷卻水系統三部分組成。背板空調工作原理是這樣：機房冷空氣在機柜內部設備風扇的作用下，被吸入機柜并對設備進行降溫，吸熱后的空氣流向安裝在機柜背部的冷卻盤管，熱空氣與冷卻盤管進行熱交換，將熱量傳遞給換熱器內的制冷劑，溫度降低后的冷空氣從背板吹出，完成機房空氣循環。根據使用的載冷劑不同，背板空調可以分為水冷背板與熱管背板。水冷背板因為采用了水作為載冷劑，而水資源相對比較豐富，所以投資更省，水冷背板比熱管背板減少了一次換熱，效率更高。但因為冷凍水進入了機房內，機房的風險變高，一旦出現漏水就會損壞設備，數據中心里的絕大部分設備都是無法防水的。水冷背板進入數據中心機房內所有的水管必須采用焊接，以降低水患的風險。熱管背板采用氟利昂作為載冷劑，投資偏高，又多了一次換熱，系統效率略低，不過這樣水不進入機房，機房的安全性更高。

背板空調采用無風機設計，沒有電力需求，無能耗，減少噪音，其動態、精確、智能化的冷卻技術可以降低制冷能耗的成本，高效、準確地進行熱量交換，降低了對機房的要求。與其它數據中心空調技術相比，背板空調技術有諸多優點。首先背板空調的冷卻盤管更貼近熱源，機柜內設備排風口的溫度更高，這為大幅提高冷凍水供、回水溫度提供了條件。冷凍水供、回水溫度的提高，可以使得外部冷卻塔供冷的使用時間增加，可大幅降低數據中心機房的空調能耗，比其它空調技術更節能;其次避免了局部熱點。數據中心里機柜內外是最大的發熱區域，不同的設備發熱量也不同，造成了不同機柜內部和周圍的溫度都有很大差別，這導致局部溫度不均勻。背板空調由于緊挨著機柜，安裝在每個機柜的背面，一對一冷卻設備，直接對局部熱點進行降溫，達到消除局部熱點的目的。第三背板空調占用空間小，不需要放置空調，也取消架空地板，降低層高，大大節省數據中心內部的空間，在寸土寸金的數據中心機房里，單位面積上可以放置更多的業務設備，將大大提升數據中心的機房利用率。現在做規劃數據中心機房時，為了更好的冷卻效果，機架采用 “面對面、 背對背”擺放，形成冷、熱通道。未來數據中心機房采用背板空調時，所有的通道都變成了冷通道、機架不再需要采用 “面對面、背對背”擺放，可采用順序擺放，在數據中心機房空間設計上更加靈活。最后背板空調換熱量對過冷度、過熱度非常敏感，并且背板空調具備自動的冷量調節能力，根據機柜熱負荷的變化，在溫度和制冷量之間取得平衡，換熱量在小于額定制冷量時，可以通過調節水量以靈敏調節制冷量。

當然，任何一種技術都有其使用的局限性，背板空調也不例外。雖然和其它空調技術相比，背板空調都有著得天獨厚的優勢，但是仍有一些不足的地方。比如：背板空調離設備過近，如果采用的是水冷背板，一旦發生漏水事故，會造成不可挽回的損失，大量的設備會被損壞，危險系數較高。如果采用熱管背板也有風險，一旦發生氟利昂泄露，是有毒氣體，對人會造成傷害。還有背板空調不具有加濕功能，若部署背板空調，還需要在機房配置相應的設備來進行濕度控制，不過現在的空調都是既支持溫控也支持濕控，這樣不可避免要再購置一些空調設備進行除濕，造成空調資源的浪費。還有背板空調沒有備份的功能，在一個數據中心機房里，可以部署多個空調設備，達到備份的目的，但是背板空調很難做冗余備份，一旦壞了，就需要即刻更換，否則部分設備由于過熱可能會發生宕機。還有背板空調的冷卻盤管是由很多管道組成的，降低部署在機柜的后面，看起來不夠美觀，所有的機柜后面都是管道，給人一種凌亂的感覺，影響了數據中心機房的美觀度。所以在數據中心，還應該將背板空調技術和其它空調技術共用起來，背板空調主要用于消除局部熱點問題，而通過其它空調來降低整體的數據中心溫度，兩者有機結合起來，不過這樣可能會導致整體的空調成本升高，具體部署還是要根據數據中心的實際情況而定。

雖然背板空調技術也有一些缺陷，但相比其它空調技術還是利大于弊。綜合來看，背板空調技術更具優勢，是未來數據中心空調技術發展的主流方向，背板空調技術如若能夠解決其處理機房環境的濕度的問題并完善空調備份方法，那必將在數據中心機房空調領域中得到廣泛的應用。