1.热通道/冷通道冷却原理(图3-13)
图3-13 热通道/冷通道冷却原理
在冷通道侧,电子设备的进风口(前端)面向冷通道。冷风从电子设备进风侧被吸入,再从设备后端排至热通道,需要注意的是即使热通道/冷通道配置方式适用于大多数情况,但在某些情况下,尤其是对并非按此运行环境设计的特殊设备,采用此方案也许没有优点。此外采用地板送风系统时,电缆穿孔处或者孔洞也可能导致冷风渗漏到热通道内。
2.地板送风系统
典型的冷风源通常是位于数据通信机房内的CRAC机组(图3-14),这是目前最普遍采用的数据中心冷却方法。图3-15、图3-16表示了变异的地板送风方式,在此送风方式中,冷风由位于机房外的空调器提供。
图3-14 当今数据中心内最常见用CRAC机组实现架空地板供冷
图3-15 利用来自楼宇集中机房的冷风实现架空地板式供冷
图3-16 双层配置中CRAC机组位于下层楼板上的架空地板
3.头部上方空气分布系统
在头部上方空气分布系统中,冷风由风管进行分布,并通过散流器被引入室内,空气从上方垂直向下径直送至冷通道(图3-17)。冷源是一个可位于数据通信机房内或机房外的供冷设备。
图3-17说明了头部上方空气分布的一种方法,这是数据通信集中机房环境内常见的技术。在此例中,头部上方冷风通过风管送到冷通道中,其冷风来自位于架空地板区域外的集中供冷站;另一种方案是用就地的上送风CRAC机组送风。虽然图中的方案并不需要设置冷却架空地板供冷,但架空地板也可用于电力与/或数据光纤分布,避免平顶内因风管而拥挤。
图3-17 集中机房方案常用的头部上方供冷分布
4.送风与回风气流控制
设备热负荷的增加,支配着对底板送风和头部上方空气分布系统的全面设计、回风气流的影响。在设计行业中,为了能单独管理气流和有关空间的相互关系,已做出了极大努力来开发新技术。某些技术旨在实质性地将数据通信设备机房内热空气和冷空气分开,以减少两者的混合。
如图3-18所示,与架空地板所对应的落低的吊平顶作为排热空气的静压箱,作为空气回到CRAC机组的通道。
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图3-18 采用挡板限制热通道/冷通道空气混合实现架空地板供冷
如图3-18所示在冷通道上方设置挡板,此方法意在确保冷空气被强制通过数据通信机房的进风口,同时也防止机架内最高设备处的热排风被吸到冷通道,造成气流短路。
在这两种技术中,采用落低吊平顶方案较为普遍。但对这类技术的担心是:数据通信设施内的风量需求增加了,有些服务器可能会处于“饥饿”或“梗塞”状态。对配置挡板方法另有的担心是:从实际观点看,由于消防和安防规范的关系,要实现有关变化很困难。
如图3-19和图3-20所示架空地板环境的变化,在服务器的进风口与/或出风口,也许真正有了空气分布用静压箱或风管的方案。事实上市场中现已有这样的产品,它通过封围与延伸机架深度进行了类似的配置,并内置风机,以帮助空气流经封围的机架。
图3-19 采用与机架结合的送风静压箱/风箱实现架空地板供冷
图3-20 采用与机架结合的回风静压箱/风箱实现架空地板供冷
5.就地分布系统
就地分布系统是将冷风尽可能近地引到冷通道内。冷风源是就地冷却设备,它安装在电子设备机架上、机架上方或机架临近处。一般来说,就地分布系统并非想成为一个独立的设备冷却系统,而只是作为高负荷密度机架的辅助供冷装置。由于就地供冷设置的接近性,避免了气流分布差和气流混合(送风/冷气流与回风热气流混合)等问题。
如图3-21所示蒸发器或冷的换热器设置在吊平顶上的原理,如图3-22所示蒸发器或冷的换热器设置在机架上方的原理,但它们也可能在机架的侧面。图3-23和图3-24分别表示蒸发器或换热器位于排风侧和进风侧。较好的技术是将换热器置于排风侧,以防出现冷凝水。
图3-21 安装在吊平顶上的头部上方冷却装置进行就地供冷分布
图3-22 安装在机架上的头部上方冷却装置进行就地供冷分布
图3-23 通过在机架排风侧结合机架的供冷装置进行局部供冷
图3-24 通过在机架进风侧结合机架的供冷装置进行就地供冷
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