什么是数据中心冷却系统、方法和技术？

目前，数据中心散热技术正力求达到最佳状态，为IT设备维持适宜的环境条件。随着对数据中心运营效率的需求不断增加，数据中心工程师不断被迫寻找更先进的技术和方法来帮助冷却。

为了改善冷却，工程师必须预先处理一组任务。这涉及将热量从 IT 设备排入散热器，冷却操作员不间断工作，以及最大限度减少热传递的最佳设计。

机械工程师发现很难摆脱为数据中心内的操作员提供“舒适冷却”的想法。在考虑数据中心冷却之前，传统数据中心的设计总是关注住宅和办公空间。由于数据中心非常耗能，冷却设备消耗的能量与计算机本身消耗的能量一样多甚至更多的情况并不少见。快速浏览一下数据中心制冷市场。

数据中心冷却市场增长

数据中心的出现是一种经济高效的解决方案，可以解决因不间断的内部 IT 服务供应而产生的费用不断增加的问题。因此，一个典型的数据中心消耗的能源与大约 25,000 户家庭消耗的能源相同也就不足为奇了。

电力消耗成本的上升迫使数据中心工程师寻找能够在能源消耗方面提供最高效率的方法和方法。直到 2000 年代中期，冷却日益耗电的服务器仍然是一项巨大的挑战。一旦设计密度超过 5 千瓦 (kW) 里程碑，设计人员便开始积极考虑替代冷却方法和技术。从那时起，数据中心冷却有了很大进步，并引入了行内冷却和热交换器等新方法。

为什么数据中心冷却很重要？

数据中心冷却是行业领导者最重要的方面之一，因为随着安装在芯片上的晶体管数量的增加而无法增强冷却以及由此产生的热量将意味着未来这些芯片的设计方式会受到一系列物理限制。

肯·比尔 (Ken Bill) 于 2007 年提出的著名的摩尔定律经济崩溃要求引入技术进步来应对数据中心冷却设备过度消耗电力的潜在问题。通过使用正确的策略，数据中心可以在不影响可靠性的情况下提高效率。以下是数据中心为提高冷却效率而采用的一些方法和技术。

数据中心如何冷却？

传统数据中心以高架地板的概念为服务器提供冷空气而闻名并成功。通常，来自机房空调 CRAC（或空气处理器）的冷空气穿过下面的增压室并穿过多孔瓷砖进入主空间。一旦通过服务器，加热的空气就会回到空调房进行冷却。虽然高架地板的概念仍在许多现代数据中心中应用，但现在还有其他方法和组织策略来增强冷却。

数据中心冷却方法和系统

数据中心可以通过改进设备的组织和布置来轻松优化冷却效率。这些数据中心的一项重要任务是确保它们保持最佳温度以提高生产力。以下是实现最佳排列的几种方法。

热/冷通道布置

让冷热空气混合会导致能源消耗效率低下。这是因为设备缺乏以最佳模式运行所需的温度。通过实施热/冷通道方法，数据中心可以防止两种空气混合。基本上，机架的放置方式使得热空气和冷空气最终沿着不同的通道通过。

自由冷却

自然冷却是一种极简的冷却方式，可降低数据中心的整体冷却成本。该系统有助于确保数据中心的气流享有最佳温度。基本上，该系统有两个组成部分：水侧节能和空气侧节能。基于空气的系统存在一些风险，因为这涉及调节室外空气以冷却设备，但基于水的系统可能会带来污染物。

冷冻水系统

冷冻水系统是另一种保持冷却的经济有效的方法。这是因为，与必须向设施的每个区域供应热空气不同，冷水可以直接应用于目标。该系统包括流过盘管的冷冻水，盘管将吸热的空气沉积到连接到 CRAH 的冷却器中。

遏制

遏制是防止冷热空气混合的另一种方法。两种空气被隔离，操作员不断监控热通道中的空气，以确保它不会过度扩展。要了解有关数据中心遏制的更多信息，您可以阅读数据中心遏制：类型、优势和挑战

机架布置

机架布置也可以在最大化冷却方面发挥作用。数据中心喜欢重新排列机架内的组件，使最重的组件位于机架底部。这是因为较重的机架循环的空气量最大。将其放置在较低的机架之一可以减少热空气的散布。

电缆组织

电缆组织是朝着增强冷却迈出的一小步，但可以带来一些不同。数据中心必须确保电缆不会阻碍气流。这是组织服务器机架的指南。

数据中心冷却技术

下面我们特别注意那些利用现代技术改善冷却的方法。

消隐面板

盲板可阻止热空气进入数据中心的空气空间，从而实现更好的冷却效果。不使用盲板会使多余的热量占据未占用的机架空间，这显然会降低服务器的冷却和效率。

泵送制冷剂

该技术涉及一个热交换器，该热交换器通过使用冷泵制冷剂来排出热量来泵送冷冻水。该系统有效地降低了湿度并为大量节省铺平了道路，因为能量是从服务器传输的。

间接空气蒸发系统

这种方法用于室外空气比内部温度低的地方。在连接到间接空气蒸发冷却器的空气管道的帮助下，冷空气被添加到数据中心内的空气空间。

环境监测的重要性

最后，数据中心通过环境传感器不断实时监控和管理温度环境、气压、湿度水平、热点和气流。这种环境监测对于保持最佳温度非常重要，可以减少因不必要的加热而产生的可避免成本。