机房空调制冷与气流设计方案

机房空调制冷与气流设计方案

计算机设备靠内置风扇吹走处理器和内部电路散发的热量，空气处理机组（AHU）使用它自己的风扇吹走热空气，以消除计算机设备产生的聚集热负荷，不幸的是，这两个气流往往是不相同的。但从IT设备到AHU的热传导是相同的，导致计算机机房空气不流通的罪魁祸首是旁路气流，旁路气流会使冷空气流失，在返回AHU之前冷空气和热空气混合在一起。对于舒适性制冷应用，这种混合环境不仅是可接受的，而且还很受欢迎，但对于计算机机房，这是不可接受的。计算机机房里主要放置的是机柜，机柜的散热好坏取决于进风口的空气质量，如果进入服务器的温度超过100°F（约37℃），如果服务器有人类的感觉，它一定会觉得不舒服，再循环空气是旁路气流的帮凶，当进入到机柜内设备的空气（CFMAHU）供应量不足时（因为旁路元件比较大），由于冷空气不足，服务器风扇运转时，也会将冷空气周围的热空气也一起吸入到服务器内，因此，旁路气流越大，再循环的空气也会增多。

保证服务器入口温度不超过建议的温度阀值，最有效的办法还是提供足够的冷空气，但由于并没有改变旁路气流的比例，有些服务器仍然会遭遇再循环空气，它将使服务器面临的风险增大。如果由于制冷量不足导致出现热点，空间用户可能会选择终止合同。可以通过降低AHU送风温度进一步使热通道温度大幅下降，达到建议的服务器温度值，通过这种方法处理后，循环空气不会再构成一个严重的问题。但这种方法非常浪费，因为它强制供应的空气温度下降，这样要强制增加湿气到屋内空间，以保持最低限度的空间露点，同时室外空气的冷却时间也大幅减少了，其它的办法还有增加更多的空气，但这种办法却行不通，看前面的公式，我们看到越来越多的CFMAHU必须减少?TAHU，记住无论气流发生什么QIT都不会改变，QAHU是载入的所有AHU的制冷量，不管有多少AHU可用，它总是等于QIT的。增加CFMAHU唯一能够实现的是冷空气最终可以到达机柜顶部和服务器入口。但这样做的成本如何呢？为了解决这些热点有多少旁路空气必须处理呢？如何告诉人们他/她的计算机机房就是这种情况呢？答案很简单——查看所有AHU的?TAHU，如果平均?TAHU是?QIT的一半，那么AHU推送的空气就是服务器风扇需要的空气的两倍，密封是完全消除旁路和再循环空气的一种方法，通过封闭冷热通道，使计算机机房内的气流总是满足CFMAHU=CFMIT?TAHU也就等于?TIT了。

目前的计算机机房因为现有系统在设备入口不能维持同一温度，所以需要额外的制冷量，出现这种情况时，大多数问题不在于制冷量不足，而是气流管理缺乏科学性。如果采取恰当的气流管理策略，可以对计算机机房产生两个积极的变化。首先，通过减少需要供应的空气量，那么计算机机房制冷需要的能源也会跟着减少。其次，机柜周围的温度也会得到改善设备中的气流，需要将流入计算机机房房间的所有气流实现高效制冷，同时尽可能减少气流浪费，为了理解这一目标的含义，了解热传导的基本知识很重要。

机房空调一般采用风冷式机组，下送风方式对机房的散热效果比较好，为了机房制冷可靠性可以增加一台备机。

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