服務(wù)器散熱制冷解決方案

據(jù)精密空調(diào)網(wǎng)獲悉實(shí)驗(yàn)室的一項(xiàng)獨(dú)立測(cè)試確定，在適宜的工作條件下，，只有70-75%的服務(wù)器散熱是從其源頭被處理了的，這使得數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)至少需要處理25%-30%的散熱制冷。而在非最佳操作條件下，則相應(yīng)減少芯片冷卻。

冷卻器的設(shè)計(jì)目的是為了從源頭百分百的消除服務(wù)器散熱。目前的冷卻能力范圍達(dá)到45千瓦。其也可以用來(lái)消除數(shù)據(jù)中心建筑的制冷，照明和人員的負(fù)載，這樣在基于機(jī)架系統(tǒng)的空間就無(wú)需其他的AC交流電源了。

通過(guò)去除至少100%的服務(wù)器散熱，活躍的后門(mén)可以為室內(nèi)提供回風(fēng)空氣或低于服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度的空氣。這也使得服務(wù)器得以在比其他系統(tǒng)較低的溫度下操作，提高整體效率和壽命。

據(jù)易趣網(wǎng)最近在對(duì)其鳳凰數(shù)據(jù)中心的替代系統(tǒng)進(jìn)行了完整評(píng)估，以移除每臺(tái)機(jī)架35KW后，安裝了活躍水冷門(mén)。活躍的后門(mén)發(fā)電的成本是EC風(fēng)扇功率和外部機(jī)械冷卻的一個(gè)組合。它們是設(shè)計(jì)用于在華氏65-75的水溫環(huán)境下操作運(yùn)行的，其可以來(lái)自一個(gè)冷凍水系統(tǒng)，或從包括含水層水散熱器，塔等其他來(lái)源混合的水，以減少能源的使用。

當(dāng)在65華氏度的水溫條件下運(yùn)行時(shí)（而不是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的45F），所有的冷水機(jī)組運(yùn)行成本降低至少百分之三十。這減少了當(dāng)冷水機(jī)組的蒸發(fā)和冷凝壓力之間的差異縮小的水溫，相對(duì)較少了功率消耗。

在美國(guó)北部和中部使用免費(fèi)的冷卻和絕熱式冷水機(jī)組的數(shù)據(jù)中心越來(lái)越多，當(dāng)提供65華氏度或更高的水的溫度時(shí)，使得冷水機(jī)組的功率減少了至少百分之七十。這用于數(shù)據(jù)中心水冷冷卻系統(tǒng)是非常有利的，可以讓數(shù)據(jù)中心在更高的溫度條件下運(yùn)行。

空氣制冷和水冷機(jī)組多年來(lái)一直是數(shù)據(jù)中心的冷卻支柱。原本旨在設(shè)計(jì)用于大型主機(jī)冷卻的機(jī)組單元為數(shù)據(jù)中心提供送風(fēng)空氣以散熱制冷。但這些方式都不適合于高密度的機(jī)架冷卻，因?yàn)樗麄儾荒苤苯犹峁┳銐虻睦鋮s能力或讓冷氣流通過(guò)高密度機(jī)架。在機(jī)架的前架增加風(fēng)扇地板格柵能夠提供一定的幫助，但服務(wù)器仍然需要依賴于自己的風(fēng)扇來(lái)自行散熱。

水冷排冷卻器適用于低密度到大約15kW范圍的機(jī)架設(shè)備，但他們需要昂貴的通道結(jié)構(gòu)，以便能夠充分發(fā)揮其制冷的潛力和功能，同時(shí)增加了整體機(jī)架50%的碳排量。位于機(jī)架和含有冷卻水盤(pán)管與風(fēng)扇之間，讓排冷卻器的散熱功能通過(guò)熱通道，然后讓冷通道排出冷空氣。服務(wù)器風(fēng)扇可以利用這樣的冷空氣來(lái)為服務(wù)器散熱，而這又是主要的限制因素。

被動(dòng)后門(mén)冷卻器是第一個(gè)利用水作為冷卻介質(zhì)直接從服務(wù)器移除其熱源解決的散熱問(wèn)題。這是利用將冷凍水盤(pán)管安裝在里面替換后門(mén)。其限制因素在于它們必須依賴于服務(wù)器風(fēng)扇推動(dòng)熱服務(wù)器的空氣穿過(guò)冷卻盤(pán)管的阻力。最大制冷量是由氣流從服務(wù)器風(fēng)扇線圈的性能決定的，限于約15kW的范圍內(nèi)。服務(wù)器風(fēng)扇電源是整個(gè)服務(wù)器的能源消耗的一個(gè)關(guān)鍵因素，增加服務(wù)器風(fēng)扇線圈電阻就增加了其功率消耗。

直接的芯片冷卻（Direct on-chip cooling）是最近興起的高密度機(jī)架水冷式冷卻解決方案，但鑒于其較高的初始成本，侵入式安裝在服務(wù)器內(nèi)部，和對(duì)高度專業(yè)化的安裝/服務(wù)需求，使其并未被廣泛使用。該系統(tǒng)最具吸引力的方面是由于服務(wù)器的接觸溫度實(shí)在很高，其可以使用暖水。這減少了室外散熱器風(fēng)扇或蒸發(fā)塔，而不需要制冷的冷卻成本。

活躍的后門(mén)是由冷卻水盤(pán)管，變速（EC）風(fēng)扇，控水閥及PLC控制的。他們是動(dòng)態(tài)的，能夠提供精確的冷卻能力、氣流和水流，改變?nèi)魏螣嶝?fù)荷以達(dá)到額定容量。活躍的后門(mén)延伸到前端機(jī)架的后部約9英寸，比排冷卻器消耗的空間要小得多。稍微縮小了過(guò)道，同時(shí)保持機(jī)架的寬度，節(jié)省了寶貴的地面空間，并允許將來(lái)的擴(kuò)展。

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