隨著數(shù)據(jù)中心單位用電量不斷增加，機(jī)房的發(fā)熱量越來(lái)越高，在這種情況下，一旦電源發(fā)生故障，雖然服務(wù)器依靠ups系統(tǒng)能夠繼續(xù)運(yùn)行．但由于制冷設(shè)備停止運(yùn)行，致使機(jī)房溫度快速上升，仍會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器過(guò)熱而停止運(yùn)行。因此，目前高密度機(jī)房的趨勢(shì)需要設(shè)計(jì)不問(wèn)斷工作的制冷系統(tǒng)，以保證在電源故障時(shí)，制冷系統(tǒng)或部分制冷系統(tǒng)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一段時(shí)間內(nèi)維持機(jī)房的環(huán)境溫度，以免過(guò)快地升溫，從而保護(hù)服務(wù)器設(shè)備的安全運(yùn)行，等候電力系統(tǒng)恢復(fù)或者備用發(fā)電系統(tǒng)投入使用。

當(dāng)制冷系統(tǒng)停止時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心機(jī)房裝機(jī)密度的不同．機(jī)房的溫度上升幅度不一．在以往傳統(tǒng)的機(jī)房，由于單機(jī)柜用電量較小，制冷系統(tǒng)停止后，仍有較長(zhǎng)一段時(shí)間能維持設(shè)備正常運(yùn)行。例如在一個(gè)單機(jī)柜1.2KW的機(jī)房，制冷系統(tǒng)停止10分鐘后，溫度將上升10．5℃，管理者可以有時(shí)間啟用備用發(fā)電機(jī)或關(guān)閉服務(wù)器設(shè)備。

但隨著機(jī)房裝機(jī)密度的提高，溫度上升變得非常迅速，據(jù)Intel實(shí)驗(yàn)分析，一個(gè)單機(jī)柜用電量約9KW的數(shù)據(jù)中心機(jī)房，一旦制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行，溫度從22℃上升40℃只需要18秒，上升到57℃只需要35秒。而一旦超過(guò)32℃，計(jì)算機(jī)設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)故障，溫度繼續(xù)升高，計(jì)算機(jī)設(shè)備將會(huì)停止運(yùn)行，甚至損壞。因此，對(duì)于高密度的機(jī)房，配置一個(gè)不問(wèn)斷的制冷系統(tǒng)就變得非常必要。

1對(duì)高密度機(jī)房連續(xù)制冷的定義

面對(duì)上述情況，國(guó)外數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的一些機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究，在UPTIME協(xié)會(huì)研討高密度機(jī)房連續(xù)制冷系統(tǒng)的白皮書(shū)中，將制冷系統(tǒng)分為ABC三個(gè)等級(jí)，A級(jí)為不問(wèn)斷制冷系統(tǒng)，不問(wèn)斷制冷系統(tǒng)需要為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵配置UPS．并增加薔冷罐；B級(jí)為連續(xù)制冷系統(tǒng)：連續(xù)制冷系統(tǒng)需要為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵配置UPS，但不增加蓄冷罐C級(jí)為可中斷的制冷系統(tǒng)，即對(duì)制冷系統(tǒng)不配置任何UPS設(shè)備，在電源故障時(shí)停止制冷系統(tǒng)。UPTIME對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)行分級(jí)定義，并提供了幾種解決方案。

2高密度機(jī)房連續(xù)制冷的幾種解決方案

對(duì)于高密度機(jī)房，采取何種措施在電力故障發(fā)生的間歇，維持制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，或是部分運(yùn)行呢?UPTIME組織和有關(guān)廠商提出了幾種解決方案。

第一種，為整個(gè)制冷系統(tǒng)全部配置UPS系統(tǒng)，對(duì)于冷凍水型精密空調(diào)，需要為冷水機(jī)組，冷卻塔、一二次泵和精密空詞都配上UPS系統(tǒng)。這種方式能保持整套制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，但對(duì)于大功率的冷水機(jī)組和冷卻塔，全部配上UPS系統(tǒng)的代價(jià)是非常高昂的，因此目前很少被采用。

第二種，在一個(gè)使用冷凍水型精密空調(diào)的系統(tǒng)中，為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、冷凍水的二次泵配置UPS．并在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中增加蓄冷罐以?xún)?chǔ)備冷凍水。當(dāng)電源中斷未恢復(fù)，或因電源中斷導(dǎo)致冷水機(jī)組暫時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)．通過(guò)蓄冷罐和水泵提供冷源，由精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)維持機(jī)房?jī)?nèi)的空氣循環(huán)，從而在一段時(shí)問(wèn)內(nèi)保持機(jī)房的溫度或阻止機(jī)房快速升溫，等候電力的恢復(fù)或冷水機(jī)組恢復(fù)正常工作。

第一和第二種方式都達(dá)到了A級(jí)不問(wèn)斷制冷的標(biāo)準(zhǔn)。

第三種，在使用冷凍水型精密空調(diào)的系統(tǒng)中，為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)和冷凍水二次泵配置UPS，但不在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中配置蓄冷罐。當(dāng)電源中斷未恢復(fù)．或因電源中斷導(dǎo)致冷水機(jī)組暫時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)仍能維持機(jī)房?jī)?nèi)的空氣循環(huán)．并利用管道中的剩余冷凍水為機(jī)房降溫．采用這種方式，也能減緩機(jī)房快速升溫。但效果沒(méi)有前兩種方式顯著。

第四種，對(duì)于采用直接蒸發(fā)式精密空調(diào)的系統(tǒng)，既無(wú)法安裝蓄冷系統(tǒng)，也沒(méi)有管道的余冷可以利用。但依然可以為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)配置UPS，目的只是為在出現(xiàn)故障時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的空氣循環(huán)，也能減緩機(jī)房的升溫。

第三和第四種方式達(dá)到了B級(jí)連續(xù)制冷的標(biāo)準(zhǔn)．

3高密度機(jī)房連續(xù)制冷解決方案的選擇

那么，對(duì)于以上的幾種連續(xù)制冷解決方案，建設(shè)方或設(shè)計(jì)單位該如何進(jìn)行選擇呢?對(duì)此，筆者建議建設(shè)方和設(shè)計(jì)單位可根據(jù)數(shù)據(jù)中心的熱密度和數(shù)據(jù)中心的重要性。以及柴油機(jī)等后備系統(tǒng)配置情況，從以上解決方案中選擇一個(gè)合適的連續(xù)制冷方案．例如對(duì)應(yīng)單機(jī)柜電量1．2KW以?xún)?nèi)的機(jī)房，預(yù)計(jì)溫度上升到32℃的時(shí)間約在l0分鐘以上，就可以依靠柴油機(jī)系統(tǒng)來(lái)提供后備電源。隨著單機(jī)柜用電量的提高，可以采用為精密空調(diào)的風(fēng)扇提供UPS的方案，以提供氣流循環(huán)，利用環(huán)境的吸熱能力，減緩溫升速率．

但對(duì)于單機(jī)柜的用電量達(dá)到6kw以上的高密度的機(jī)房(按ASHRAE的預(yù)測(cè)，2010年服務(wù)器單機(jī)柜將在12KW以上)。就需采用冷凍水型精密空調(diào)系統(tǒng)．從而選擇UPTIME的A級(jí)不間斷制冷方案．給冷凍水循環(huán)系統(tǒng)提供UPS，并設(shè)置一定體積的蓄冷罐，以維持停電期間或停電后冷水機(jī)組重新啟動(dòng)期問(wèn)的制冷，等待制冷系統(tǒng)的完全恢復(fù)．

4定期預(yù)防性維護(hù)是關(guān)鍵

數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)常常忽視對(duì)服務(wù)器、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)配置的注意．然而．這些1T系統(tǒng)的性能對(duì)冷卻支持的依靠就跟對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接的依靠是一樣的。隨著IT系統(tǒng)的變化，冷卻系統(tǒng)也需要隨著進(jìn)行調(diào)試。信賴(lài)一個(gè)對(duì)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)備有整體性看法的服務(wù)合作伙伴是必需的。

精街冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)專(zhuān)為滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心的熱負(fù)荷的需要，對(duì)服務(wù)和維修具有不同的要求。而標(biāo)準(zhǔn)的建筑空調(diào)，僅僅是為了滿(mǎn)足居住者的個(gè)人舒適就可。目前的數(shù)據(jù)中心冷卻設(shè)備比家用的空調(diào)更加多面和復(fù)雜．一些類(lèi)似數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)或者高街度冷卻排、變速驅(qū)動(dòng)器這些技術(shù)都需要對(duì)配置和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行先進(jìn)的控制。

然而，最大限度地提高機(jī)密冷卻系統(tǒng)的性能和效率，這需要它得到妥善的原始設(shè)備制造商(OEM)的工廠培訓(xùn)和認(rèn)證的技術(shù)人員的維護(hù)，而他們通常都對(duì)如果維護(hù)這些關(guān)鍵系統(tǒng)去支持?jǐn)?shù)據(jù)中心具有廣泛的知識(shí)。冷卻系統(tǒng)集成到數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施支持的戰(zhàn)略是最關(guān)鍵，大多數(shù)非制造商支持的維修來(lái)源缺乏這種經(jīng)驗(yàn)。

精密冷卻連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)要求設(shè)備的正常運(yùn)作。為了發(fā)展和堅(jiān)持長(zhǎng)期的服務(wù)計(jì)劃，保持這種一致性是很重要的，其中包括對(duì)精密冷卻系統(tǒng)的預(yù)防性維護(hù)和優(yōu)化。下面是對(duì)一個(gè)預(yù)防性的維護(hù)任務(wù)清單的建議：

預(yù)防性維修制冷設(shè)備應(yīng)集中于諸如空氣過(guò)濾器、風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、壓縮機(jī)、流體和管道設(shè)施以及蒸發(fā)器線圈等關(guān)鍵部件．

(1)空氣過(guò)濾器堵塞，例如，應(yīng)該進(jìn)行更換因?yàn)樗鼈儨p少氣流卻增加了對(duì)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器系統(tǒng)的負(fù)荷．空氣過(guò)濾器不斷收集污垢和灰塵，甚至最小的飄落壓力都可能會(huì)導(dǎo)致風(fēng)扇能源的額外要求。

(2)鼓風(fēng)機(jī)皮帶、軸承、電動(dòng)機(jī)、車(chē)輪也應(yīng)定期檢查，以確保沒(méi)有磨損或損壞而引起設(shè)備故障。此外，IT經(jīng)理每月都應(yīng)檢查并調(diào)整空氣處理裝置風(fēng)扇及使用皮帶驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇得機(jī)房空調(diào)之間的張力．

(3)壓縮機(jī)應(yīng)檢查是否有泄漏和油位也應(yīng)該進(jìn)行檢查，因?yàn)樘倩蛱嘤投寄軠p少使用壽命。應(yīng)該只使用那些制造商或原始設(shè)備制造商建議的油的類(lèi)型。

(4)那些使用水或者乙二醇的冷卻空調(diào)需要得到維護(hù)，這樣使得運(yùn)輸?shù)娇照{(diào)的液體的質(zhì)量盡量達(dá)到無(wú)污染的狀態(tài)。最后，蒸發(fā)器線圈必須定期檢查，以確保它們是干凈和無(wú)雜物。

我們建議至少每年由授權(quán)的服務(wù)人員對(duì)各主要組成部分進(jìn)行這4個(gè)方面的檢查。這可以幫助確定避免系統(tǒng)失敗的風(fēng)險(xiǎn)。預(yù)防和減少停機(jī)時(shí)間的維修成本以及保證產(chǎn)品壽命最大化。提供全面的現(xiàn)場(chǎng)解決方案，包括數(shù)據(jù)中心冷卻方面的關(guān)鍵任務(wù)．這對(duì)系統(tǒng)的連續(xù)可用時(shí)是必不可少的。

面對(duì)高密度機(jī)房的發(fā)展趨勢(shì)，配置連續(xù)制冷設(shè)施，以在停電和冷水機(jī)組廈啟期間維持設(shè)備運(yùn)行．保護(hù)設(shè)備安全，己是建設(shè)方和設(shè)計(jì)單位必須考慮的霞要問(wèn)題?目前各方都在積極探索和實(shí)施。同時(shí)隨著高密度機(jī)房的不斷規(guī)劃建設(shè)．預(yù)計(jì)也將出現(xiàn)更多的解決方案，以滿(mǎn)足高密度機(jī)房連續(xù)制冷的需求。

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