平衡數據中心的溫度至關重要。數據中心剛建立時,保持涼爽是一件容易的事。經理們會在機房里安裝空調來控制溫度。添加更多服務器意味著添加更多空調。在某些時候,這種方法變得無效。今天我們有更大的數據中心和更高的服務器密度,通過標準空調來冷卻機房是不夠的。需要更強大的設備來優化空氣循環,以實現更好的數據中心冷卻。兩個頂級冷卻選擇是 CRAC 和 CRAH 冷卻裝置。
什么是機房空調 (CRAC) 裝置?
CRAC 裝置類似于傳統空調。它旨在保持數據中心機房的溫度、空氣分布和濕度。CRAC 裝置使用直接膨脹制冷循環。通過吹過冷卻盤管來冷卻空氣。冷卻盤管充滿制冷劑,其本身通過壓縮保持冷卻。額外的熱量通過乙二醇混合物、水或環境空氣排出。
CRAC 單元的主要組件包括:
- 機械項目:機械項目取決于所使用的 CRAC 裝置的類型及其應用。有時 CRAC 裝置包括用于調節張力的皮帶。如果沒有正確監控,過度張緊或張緊不足會降低冷卻裝置的性能。維護機械系統有助于裝置更好地工作并持續更長時間。
- 制冷劑:制冷劑是一種常用于冷卻系統和空調的化合物。至少每年檢查一次 CRAC 裝置的制冷劑水平,以獲得最佳裝置性能。
- 空氣過濾器:空氣過濾器對 CRAC 冷卻裝置的性能至關重要。空氣過濾器上的顆粒堆積會增加內部溫度。因此,清潔臟過濾器至關重要,因為它們可能導致電機過度工作并降低冷卻能力。
- 壓縮機:壓縮機在充分上油時最好使用。油量不正確會降低設備的使用壽命。
- 蒸發器盤管:盤管需要保持清潔,以確保 CRAC 裝置運行良好。
CRAC 冷卻裝置可用于對地板下方的空間加壓。它們通過穿孔瓷磚將冷空氣排放到服務器進氣口。在通過服務器后,冷空氣作為熱排氣被推出并返回到 CRAC 單元進行冷卻。較新型號的 CRAC 裝置可以在多級壓縮機的幫助下改變氣流。但是,大多數舊型號只有開/關功能。這種冷卻方法最適合小型和低密度數據中心。
什么是機房空氣處理器 (CRAH) 裝置?
CRAH 冷卻裝置與建筑物中的冷凍水空氣處理裝置具有相似的功能。與 CRAC 系統一樣,這些裝置使用風扇將空氣吹過冷卻盤管以去除多余的熱量。然而,這些冷卻盤管充滿的是冷凍水而不是制冷劑。冷凍水通常來自單獨的冷卻器或冷凍水廠。該裝置從計算機房吸入暖空氣,空氣流過冷凍水盤管。熱量從空氣傳遞到水中,然后返回冷卻器。CRAH 裝置可以調節風扇速度,確保濕度和溫度水平保持穩定,同時允許可變性。
這種冷卻方式通常用于大中型數據中心。使用的空氣被歸類為“自由”空氣,這意味著根據氣候降低冷卻成本。由于 CRAH 裝置不使用壓縮機,它們使用更少的能源、更高效且需要更少的維護,所有這些也意味著更低的成本。
CRAC 和 CRAH 冷卻裝置有什么區別?
CRAC 和 CRAH 冷卻裝置之間的主要區別在于 CRAC 裝置使用制冷劑和壓縮機,而 CRAH 裝置使用冷凍水和控制閥。
CRAC 冷卻裝置具有更簡單的功能,因為通常只有一種模式一旦打開。因此,很難根據機房的需要來調整冷卻。盡管 CRAC 單元通常具有更簡單的功能,但該系統包含更多部件,這意味著更多的維護和更多可能發生故障的組件。定期維護對于保持 CRAC 冷卻裝置以最佳性能運行至關重要。然而,在正確運行時,CRAC 冷卻系統具有最高水平的可靠性。CRAC 裝置非常適合電力負載低于 200 千瓦 (kW) 且可用性要求較低的數據中心。
由于 CRAH 冷卻裝置使用更高效的冷卻循環,因此它們具有比 CRAC 裝置更大的散熱能力,同時仍具有相同的能源足跡。從長遠來看,這些系統通常更具成本效益,但當安裝在電氣 IT 負載低于 100 kW 的中心時可能會很昂貴。CRAH 系統通常設計用于電氣負載為 200 kW 或更高且具有中高可用性要求的數據中心。機房空氣處理機組的效率隨著數據容量的增加而提高,使其成為大型數據中心的最佳選擇。