經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的總電力負(fù)載的40-50%的負(fù)荷是通過(guò)冷卻設(shè)備產(chǎn)生。冷卻設(shè)備的功耗占據(jù)數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)置能耗的的大部分，比如像效率低下的UPS，線纜的損耗、照明損損耗作為數(shù)據(jù)中心第二大能源消耗。在政府和業(yè)界的共同關(guān)注下，綠色數(shù)據(jù)中心概念興起，優(yōu)化制冷系統(tǒng)效率，降低PUE值成為了第一選擇。
通過(guò)氣流管理提高冷卻效率
比如：通過(guò)采用最新最好的組件技術(shù)對(duì)于降低能耗有一定的效果。壓縮機(jī)系統(tǒng)容量控制，電子換向電動(dòng)機(jī)，變速驅(qū)動(dòng)和改進(jìn)的控制方面的改善，無(wú)疑對(duì)現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的實(shí)現(xiàn)最低PUE產(chǎn)生了積極的影響。
然而，由于氣流管理問(wèn)題，許多現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率低下， 一般來(lái)說(shuō)，旁路氣流是問(wèn)題的根源。
作為這方面的實(shí)踐分析，我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)。將數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有CRAC或CRAH單位的CFM總風(fēng)量加起來(lái)。如果您不知道冷卻裝置上的CFM規(guī)格，請(qǐng)使用每噸冷卻550 CFM等拇指規(guī)則進(jìn)行粗略估算。然后，用等式估算空氣冷卻IT設(shè)備CFM;
IT CFM = IT load (kW) * 130 (CFM per kW)
IT CFM=IT負(fù)載(千瓦)*130(CFM/千瓦)
Cooling CFM Estimate (制冷CFM評(píng)估)
Total Cooling (Tons) x 550 = Total Supplied Cooling Airflow (CFM Supply )
總冷量(噸)*550=總送風(fēng)量(CFM送風(fēng)量)
IT Equipment CFM Estimate (IT設(shè)備CFM評(píng)估)
Total IT Load (kW) x 130 = Total IT Airflow (CFM IT)
IT總負(fù)載(千瓦)*130=總IT風(fēng)量(CFM IT)
現(xiàn)在比較兩個(gè)氣流速率數(shù)字。總冷卻單元CFM超過(guò)IT CFM的數(shù)量代表您的效率。從效率的角度來(lái)看，5-10%的剩余風(fēng)量意味著系統(tǒng)浪費(fèi)低，50%意味著浪費(fèi)高。
剩余是額外的氣流，這是通過(guò)幾種機(jī)制耗費(fèi)你的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，但在理論上是不需要的。遺憾的是，補(bǔ)救措施并不像關(guān)閉一些冷卻裝置那么簡(jiǎn)單，直到兩個(gè)數(shù)字匹配。
由于緊耦合技術(shù)還沒(méi)有那么成熟，通常情況下，熱點(diǎn)會(huì)隨著剩余冷量的減少而隨之發(fā)生變化。換句話說(shuō)，就是因?yàn)槲覀儗⒗鋮s系統(tǒng)氣流速率與IT氣流速率匹配，這并不意味著旁路氣流不再存在。當(dāng)送風(fēng)量回到空調(diào)設(shè)備沒(méi)有經(jīng)過(guò)任何IT設(shè)備，熱風(fēng)排出沒(méi)有經(jīng)過(guò)再冷卻而返回到IT設(shè)備時(shí)，這時(shí)，會(huì)出現(xiàn)旁路氣流，并因此發(fā)生熱點(diǎn)。
建筑設(shè)施設(shè)計(jì)允許我們對(duì)這種氣流的控制程度決定了冷卻系統(tǒng)的氣流速度可以與IT氣流速度匹配率。
可以想象一個(gè)極端情況，一列機(jī)架通過(guò)統(tǒng)一的送、回風(fēng)將其直接接入進(jìn)風(fēng)管道與回風(fēng)管道，具有完全相等流量的周邊空調(diào)。雖然這種情況將允許完美的CFM匹配而沒(méi)有旁路氣流，但此方案缺乏實(shí)用性，不靈活、并且費(fèi)用高昂。
另一方面，考慮在一間矩形的房間內(nèi)放有空調(diào)設(shè)備，活動(dòng)地板以及沒(méi)有管道的房間。為了討論的方便，服務(wù)器租用，我們假定機(jī)架列的長(zhǎng)度都是相同的方向。空調(diào)位于房間冷通道的位置，冷風(fēng)從空調(diào)前端送入冷通道繞過(guò)空氣流動(dòng)，熱回風(fēng)從熱通道流出。這種空方式多少可以調(diào)整熱通道與冷通道的風(fēng)量，但這種方式，在一定程度上會(huì)呈現(xiàn)出不受控制的回風(fēng)系統(tǒng)。
冷通道中的旁路氣流
類似地，將精密空調(diào)安裝在矩形房間窄的一邊(沒(méi)有對(duì)著冷熱通道)的方式，則傾向于鼓勵(lì)熱回風(fēng)旁路氣流的流動(dòng)。由于壓力的不同，空氣會(huì)移動(dòng)。由于空調(diào)設(shè)備所放的位置，使得回風(fēng)口產(chǎn)生一個(gè)低壓區(qū)域，因此，回風(fēng)口能夠吸走各個(gè)方向的氣流。由于空調(diào)所在的位置，空調(diào)設(shè)備傾向于在機(jī)架的頂部上吸取熱空氣。讓每一列的氣流在沒(méi)有冷卻的情況下被吸到IT設(shè)備中。
熱通道中旁路氣流
為密封活動(dòng)地板上孔洞的KoldLok系列產(chǎn)品專注于冷通道，通過(guò)密封電纜穿透處的泄漏來(lái)保持活動(dòng)地板充氣室的良好壓力。不幸的是，考慮到敷設(shè)線纜方便，電纜孔洞位置大部分位于熱通道而不是冷通道。
從冷通道進(jìn)入熱通道的氣流就是旁路氣流，無(wú)論從熱通道的氣流回到空調(diào)設(shè)備的返回路徑有多好，其造成不利影響都無(wú)法逆轉(zhuǎn)。
出于這個(gè)原因，用Upsite提出的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試KoldLok系列產(chǎn)品密封電纜孔的穿孔是實(shí)現(xiàn)低旁路空氣比率的重要的第一步。
當(dāng)IT設(shè)備排出的氣流從服務(wù)器機(jī)架的后端走向前端時(shí)，會(huì)出現(xiàn)最常見(jiàn)以及最易于修復(fù)氣流路徑問(wèn)題。這種類型的旁路氣流通常與機(jī)柜上從未使用的空間的數(shù)量成比例地發(fā)生。當(dāng)然在有些情況下，一列或多列機(jī)柜上被空置的空間最終會(huì)被IT設(shè)備填滿，至于何時(shí)會(huì)被填滿，很難說(shuō)清。
