據預計,數據中心的耗電量占到了全球總耗電量的1.5%至2%,相當于400億千瓦時,險些靠近法國的總用電量。
想象一下,假如有一種方法可以從頭操作數據處事器中所陳設的電力。在本文中,我們將與寬大讀者伴侶們配合探討關于如何通過熱接納來實現大局限的數據中心冷卻,以便將數據中心的本錢效率和可一連性提高到一個全新的程度。
數據中心冷卻尺度
自從ASHRAE于2004年首次提出其《數據處理懲罰情況的熱指南(Thermal Guidelines for Data Processing Environments)》以來,陪伴著CPU機能和功率密度的提高,數據中心設備容差性的晉升,新的冷卻技能的進步,以及本錢和環保意識的加強,使得數據中心實施冷卻的相關指導目的和要領已經經驗了重大成長。
ASHRAE的該指南發起此刻已經更新到第四版了,并在2008年與相應的電信網絡設備/修建系統要求實現了同步,成為了數據中心行業熱打點的實際尺度。該指南的成長演變以支持IT設備的更有效的冷卻,而不會影響其靠得住性。
圖1:ASHRAE熱指南,2015年第4版。資料來歷:ASHRAE.
斯德哥爾摩的情況條件
顯然,數據中心詳細冷卻辦理方案的選擇將嚴重依賴于其選址地址地的自然情況條件。
瑞典的天氣,在其全國范疇和季候間變革差別很大。在其首都斯德哥爾摩,自2001年1月1日以來,斯德哥爾摩北部的干球溫度在82.26%的時間都一直低于15°C;99.63%的時間都低于27°C(ASHRAE所發起的最高操盡興況溫度值);99.998%的時間都低于32°C(ASHRAE A1所發起的最高操盡興況溫度值)。(資料來歷斯德哥爾摩的氛圍和噪聲闡明,2016年)
斯德哥爾摩的冷卻選擇方案
斯德哥爾摩的自然氣候條件為數據中心提供了大量潛在的冷卻辦理方案。在本節中,我們將為您概述最適合該都市天氣狀況的辦理方案。
基于氛圍的冷卻系統
鑒于瑞典的自然情況條件,直接和間接氛圍冷卻系統代表了兩大相當有吸引力的方案。然而,到今朝為止,整個瑞典在打造這種修建方面的實踐履歷還相當有限。
在該國實施直接氛圍冷卻方案的最好的案例是Facebook位于瑞典北部的Lule?的數據中心。在斯德哥爾摩,并沒有回收直接氛圍辦理方案的重要修建設施。究其原因大概是源于都市情況中過濾器維護本錢太高所導致的問題。該系統的要害利益是低PUE值。
然而,該辦理方案的最重要的問題是大量有代價的能量被揮霍,因為來自數據處事器的多余熱量被簡樸粗暴地排放到情況氛圍中了。然而,直接氛圍系統可以被設計成可以或許通過引入水對氛圍的熱互換器來對這些多余的熱量實施再操作。固然這在理論上是可行的,但除了Yandex網站在其位于芬蘭M?nts?l?的數據中心回收了之外,這種裝置在整個北歐地域仍然是極為稀有的。盡量斯德哥爾摩地域的自然情況條件相當有利,仍然需要一套全面的備用冷卻系統來打點少數時間段的高露點溫度(Dew point temperature)。
間接氛圍系統執行氛圍到氛圍的熱互換,個中外部氛圍用蒸發冷卻方案來冷卻。該要領的效率將取決于外部氛圍的濕球溫度,而且當短時間內產生相對濕度太高以至于蒸發進程不能奏效時,將需要機器自頂向上的冷卻來實施打點。該系統具有較低的PUE值,但該PUE值凡是高于直接氛圍系統。
如同在直接氛圍系統中一樣,多余的熱量被排放到情況中。然而,與直接氛圍系統差異,難以設想一套有效的設計,可以使得熱接納與間接氛圍系統相團結。
冷凍水系統
最常用的系統依賴于具有某種機器冷卻的冷卻水冷卻方案,凡是在一年中的大部門時間與免費的自然氛圍冷卻模式相組合。該系統基本設施與基于氛圍的系統的差異之處在于,能量在數據中心是在液體中被耗損的,而且是通過數據機房中的液體到氛圍的熱互換來舉辦冷卻的。
冷凍水系統凡是具有比基于氛圍的系統更高的PUE值。另一方面,冷凍水系統傾向于答允更大的設計機動性,而且與間接氛圍系統對比,需要更少的空間。
冷卻水系統的一個非凡版本是區域冷卻。在區域冷卻辦理方案中,利用的是溝通的數據中心基本設施,可是冷卻則是作為來自區域冷卻供給商所提供的處事。提供冷卻處事的供給商可以利用差異的要領來出產冷卻水,包羅海水冷卻,冷卻機和熱泵。固然這種環境在斯德哥爾摩不存在,但其他地域的制冷供給商正在思量基于吸附的制冷。
冷凍水系統的一大要害利益是其有助于舉辦有效的熱接納。在通例的冷卻水系統中,多余的熱量可以從冷卻塔中撤除。