本篇文章是本系列的第六篇文章，數據中心冷卻是數據中心日常運維的重大支出之一，了解機房冷卻十分必要，通過這篇文章，您將了解到：

數據中心冷卻系統中的關鍵因素。 這些因素如何在數據中心中結合在一起。 如何給客戶描述工廠冷卻系統的優劣。 機房空調（CRAC）

a) 什么是機房空調（CRAC）

計算機機房空調Computer Room Air Conditioner(CRAC)是用于從數據中心轉移出大量熱量，并將大量冷空氣送回數據中心的大型空調設備。機房冷卻是通過將空氣吹過充滿制冷劑的冷卻盤管來完成的。一般來說，CRAC單元是獨立的，因此允許單個單元故障而不影響設施中的其他CRAC。獨立單元也使得容量很容易增加，但是，CRAC缺乏許多大型統一冷卻系統所具備的規模效率。所以，使用CRAC的數據中心的PUE通常更高。

圖1：CRAC工作示意圖

b) 機房空調的原理

CRAC由室內機與室外機組成，室內機中的主要器件是電子膨脹閥、蒸發器、壓縮機、室內風機；室外機中的主要器件是冷凝器、室外風機。蒸發器內的制冷劑溫度較低，室內風機抽來的來自服務器高溫熱空氣與蒸發器發生換熱，成為適合服務器入口的低溫空氣，吸熱后的制冷劑通過壓縮機的壓縮排到室外冷凝器，將吸收的熱量散到環境中去，散熱后的制冷劑回流到室內機，經過膨脹閥的節流作用，變成低溫的制冷劑，繼續吸收來自服務的熱風，從而完成CRAC的制冷循環。在這個制冷過程中，通過給壓縮機、風機等部件提供電能，實現服務器散熱量從室內側搬移到室外側的目的，但是這部分的能量消耗使得CRAC數據中心有更高的PUE值。此外，為了提高制冷系統的可靠性，通常會配置N+1或N+2的冗余方案。

c) 機房空調的其他考慮事項

然而，CRAC的制冷能力，有可能將空氣中的水蒸氣冷凝成水。因此，利用CRAC的數據中心必須在機組下安裝泄漏檢測系統，以檢測從冷卻方法中釋放出來的任何液體。這一點經常被忽視，這也是為什么濕度控制功能也應該被考慮。

機房空氣處理器（CRAH）

a) 什么是機房空氣處理器

機房空氣處理裝置Computer Room Air Handler(CRAH)與CRAC裝置的用途相同。然而，CRAH只使用風扇和冷卻盤管。他們通常使用來自一個更大的統一冷卻系統的冷水循環系統，使用與CRAC相同的壓縮機和制冷劑系統，但具有更好的規模經濟效益，以更低的成本將熱量從數據中心樓層轉移到大樓外面。CRAH系統利用冷水，允許多種冷卻方法冷卻水循環。能量轉移不是直接在數據中心地板上完成的，這就是為什么CRAH被稱為間接系統。此外，CRAH的不同設計顯著影響了制冷范圍，比如，一種設計只能降低空氣溫度12度，而另一種設計可以降低空氣溫度23度。通常來說，室外溫度越高，就需要更強大的設備。

圖2：CRAH工作示意圖

b) CRAH的其他考慮事項

CRAH系統通常不配置超冷設施，因此，它們有助于消除實際數據大廳中CRAC冷凝的一些問題。但CRAH需要更大的供配網絡，這可能意味著大型水管必須流經數據中心。如果水管破裂或漏水，這會造成水溢出的風險。這是數據中心需要包含泄漏檢測系統的一個重要原因。

機房冷卻結構

在大型機房和數據中心的早期建設中，幾乎所有的機房都有加高樓層。地板下的升高空間是氣流分布的重要通道。冷卻設備將冷空氣送入地板下，將冷空氣均勻分布到設備間的機架上。此外，數據電纜和電源線也可以放置在升高的地板空間中。然而，近年來，越來越多的數據中心鋪設平板地板，而將冷卻通道和電力電纜架空在機架上方。

a) 架空地板

下圖顯示了一個升高的地板環境，CRAC/CRAH裝置連同電力和網絡直接集成在數據中心地板下面。因此，冷空氣通過放置在每個機柜或一排機柜前面的通風地板，從地板下上升，來完成制冷。

圖3：架空地板例圖

然而，如果通風地板太靠近冷卻裝置，這些通風地板可能會產生文丘里效應，產生低壓吸附效應，降低冷卻效果。此時由于靠近CRAC或CRAH單元，通風地板上方的空氣速度增加了地板上方的壓力，并逆轉了氣口的空氣流動。