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广西南宁科士达精密空调现货供应
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随着中国数字化进程的加快和5G技术的商用，数据中心呈现蓬勃发展趋势。从云计算、雾计算到边缘计算，互联网技术日新月异，冷却技术随着数据中心的发展与时俱进。近几年来，关于数据中心冷却技术的研究成果开始逐渐见诸于期刊。高彩凤等以某典型数据机房为研究对象，对其热环境进行了现场实测和CFD模拟，认为封闭冷通道能够更X地提高机房空调冷量利用效率。孙大康等通过试验和数值模拟分析不同功率、开放通道和封闭通道情况下，地板高度对数据中心地板下送风特性及制冷效率的影响。易伶俐对比了上送风、地板下送风和列间空调送风的X势和劣势，并提出了数据中心空调设计的要点。赖柏年等以数据中心空调水系统的机房空调末端为研究对象，结合实际工程对传统下送风机房X空调和3种新型末端进行了不同机房功耗下的CFD模拟分析，并与实测的机房热环境数据进行了对比。王振英等针对我国不同气候区的气候特点,以某中等规模数据中心为例,量化给出了季节性和区域性气候差异对数据中心制冷系统能效的影响,分析了风冷式和水冷式系统在不同气候区的应用X势。王克勇等认为在大型数据中心机房采用水冷式冷冻水空调系统已经成为一种趋势，分析了3种典型的水冷式冷冻水空调系统的X缺点。张海南等认为：热管式自然冷却与空气侧自然冷却相比，不影响室内空气质量和湿度；与水侧自然冷却相比，由于内部为相变传热，传热效果及自然冷源利用率更高。王飞从机房空调的设备层面介绍了自然冷却技术的应用现状,对比了重力型热管系统、动力型热管系统以及变频型热管系统的应用场景。杨硕通过构建节能模型，对比分析了冷冻水型空调、广西南宁科士达精密空调在风冷空调加装热管模块前后的节能情况，并探讨了热管技术在数据中心应用的可行性。王泽青利用建筑能耗模拟软件，模拟了中国大陆地区数据中心3种典型气候地区的3种自然冷却模式下的空调能耗并进行了对比分析，给出了水侧自然冷却地理位置的分界线。刘海潮等针对水、空气、制冷剂等分别作为间接蒸发冷却过程的冷却介质及产出介质做了相关研究，认为将冷却介质、工作介质与产出介质多X组合，充分采用其他自然冷源，可使间接蒸发冷却技术得到广泛应用。耿志X等提出了间接蒸发冷却空调技术的几种形式，并对其在数据中心的应用形式进行了分析。傅烈虎等介绍了Facebook在美国俄勒冈州的数据中心的空气侧全新风自然冷却方案，并对该方案进行了气流组织仿真分析。在本文中，笔者主要介绍数据中心冷却技术的发展与演进，旨在帮助读者了解数据中心冷却技术的发展，从而对冷却技术有一个全面而深刻的认识。
1 数据中心的冷却对象
数据中心是进行数据计算、存储和交换的场所，它不仅包含大量的存储器、交换机、服务器等电子信息设备，还包含大量的配电柜、不间断电源、蓄电池、精密空调、冷水机组、水泵等动力设备。数据中心的冷却对象主要是电子信息设备，这些设备以高耗电量高热量而著称，并且以显热为主要表现形式，同时这些设备要求环境的温湿度波动范围小。传统建筑行业民用空调的特点是显热比低，温湿度控制精度差，难以直接在数据中心应用，数据中心必须采用X的精密空调。究其根本原因是空调服务的冷却对象不同，前者为人服务，提供舒适性环境；后者为电子信息设备服务，提供设备安全稳定运行的温湿度环境。两者本质都是必须结合冷却对象的特性为其提供相应的运行环境。
2 数据中心的环境要求
数据中心的环境要求是随着电子信息设备的技术发展而逐渐演进的。摩尔定律表明，电子信息设备内的集成电路芯片上所集成的电路的数目，每隔18个月就翻一番。这意味着电子信息设备的集成度越来越高，单位体积内的耗电量越来越大。因此，电子信息设备对其工作的环境要求也是随着技术的发展而不断变化。
ASHRAE TC9.9委员会先后对《数据处理设备热指南》进行了4次官方发布，初发布是2004年版的，在2008年发布的版本中扩大了温湿度的建议范围，如表1所示。电子信息设备内元器件主要为中央处理器、存储器和硬盘等，虽然这些元器件正常运行的温湿度范围各不相同，但是对于整个电子信息设备而言，其正常运行环境以所有设备的不利工况为基本要求。从温度的角度分析，温度过低会造成过度冷却，不仅增加了冷却设备的能耗，而且容易产生凝露，造成元器件腐蚀或短路；温度过高会造成电子设备过热而发生运行故障的概率增大。从湿度的角度分析，湿度过低容易产生静电，湿度过高会产生凝露，这些现象都会给元器件造成损坏。随着材料科学的发展和生产制造工艺的进步，电子信息设备不利的工作环境要求逐渐得以改善。当前主流厂家的电子信息设备均能够在进风温度18～27 ℃下良好运行。广西南宁科士达精密空调在正是基于电子信息设备自身运行环境日渐宽松，其本身耐热耐燥能力逐渐增强，因此，当前主流厂家的电子信息设备均能够在进风温度18~27 ℃下良好运行。
表1 ASHRAE TC9.9数据中心温湿度的建议范围
ASHRAE TC9.9委员会在2011年发布《数据处理设备热指南》X3版，相比2008版更新了服务器进风温度的分X等X，将2008版的数据中心温湿度范围（分为1X和2X）调整为2011版的A1，A2，A3和A4四个等X，如表2所示。2011版分X的温湿度推荐范围与2008年版保持一致，温湿度允许范围有些变化，如表3所示。
表2 ASHRAE TC9.9的2008版和2011版数据中心环境分X
表3 ASHRAE TC9.9（2011版）数据中心温湿度推荐范围和允许范围
2011版《数据处理设备热指南》的温湿度建议范围在焓-湿图上的温湿度包络区域如图1所示，里面的包络区域为ASHRAE TC9.9委员会推荐的温湿度区域，其他包络区域由内向外逐步扩大，依次分别为A1，A2，A3和A4四个等X区域。任何空气调节方式都要将温湿度区域范围外的空气状态通过空气调节手段处理到ASHRAE TC9.9推荐的温湿度区域范围内，如果某地区的室外空气状态本身就处于ASHRAE TC9.9委员会建议的温湿度区域，并且这种状态占全年的时间很长，那么在该地区就有应用自然冷却技术的可能。
图1 ASHRAE TC9.9（2011版）温湿度建议范围在焓-湿图上的表示
ASHRAE TC9.9委员会在2015年发布了《数据处理设备热指南》X4版，数据中心温湿度建议范围如表4所示。相比2011版，变化主要在于统一了A1，A2，A3和A4等X的温湿度推荐范围的湿度下限，如图2所示。这意味着将来对数据中心的加湿要求有所降低，数据中心可以容忍的低相对湿度为8％，数据中心几乎不用加湿。这个变化会直接影响今后机房精密空调的研发设计与加工生产，并且为节能提供了一定空间。
表4 ASHRAE TC9.9（2015版）数据中心温湿度推荐范围和允许范围
图2 ASHRAE TC9.9 的2011版和2015版数据中心温湿度推荐范围的比较
3 常见的气流组织形式
3.1 电子信息设备的气流组织
电子信息设备的气流组织形式主要3种，如图3所示。F-R形式是当前电子信息设备的主流气流组织，是服务器等设备的典型进出风方式，服务器的这种进出风方式也是目前易对服务器进行冷却的一种气流组织，且常见于冷或热通道封闭的方案中；F-T形式和F-T/R形式是传输设备（比如交换器等）的典型进出风方式，特别是后者一般常见于运营商的传输机房，并且该气流组织不易进行冷却方案的实施，容易造成冷热气流混合。如前文所述，电子信息设备的主流气流组织形式为前进风-后出风方式，因此，电子信息设备的主流冷却方案是基于该方式设计的。常见的电子信息设备冷却方案（这里不讨论芯片X液冷，因为其还未成主流）包括机柜X主动式冷却（图4）、机柜X被动式冷却方案（图5）、行X冷却方案（图6）。
图3 电子信息设备的气流组织
图4 机柜X主动式冷却方案
图5 机柜X被动式冷却方案
图6 行X冷却方案
机柜X主动式冷却方案就是业内常说的水冷机柜，可以近似认为是一个“冰柜”，将IT设备直接放在水冷机柜内进行冷却，一般常见于XX计算机中心这类高性能计算场所，其冷却介质一般是水。
机柜X被动式冷却方案是近几年中国移动主推的冷却方案，业内称之为水冷背板或热管背板，其冷却介质既可以是水，也可以是制冷剂。之所以称为被动式冷却，原因是冷却单元只有换热盘管，没有风机，完全依赖服务器自身的风机提供风压。
行X冷却方案是目前行业客户和运营商常用的方案。广西南宁科士达精密空调它采用封闭通道的方式，一般情况下是封闭冷通道形成冷池，对整列服务器机柜进行封闭式集中冷却，并且很多运营商在当前节能减排的背景下，纷纷采用这种方案对老旧机房进行节能改造，以达到降低机房PUE的目的。
3.2 数据中心机房X气流组织
数据中心机房X气流组织形式是与数据中心行业的发展密不可分的。在数据中心发展的早期，大部分是运营商的数据中心，并且电子信息设备的发热量都不大，导致每个42U机柜的整体功率密度都不高，一般都在2千瓦/机柜以下。因此，早的气流组织形式就是如图7所示的风帽送风方式，现在很多老旧的运营商机房里还能见到这种传统的送风方式，其实还是摆脱不了民用空调气流组织方式的影子。这种风帽送风的气流组织形式提供的送风距离较短，一般在机外余压200 Pa的情况下，送风距离为15 m。
