數(shù)據(jù)中心冷卻效率的提升

來源：廣州微卓測控科技有限公司 2024年12月26日 08:58

在數(shù)據(jù)中心，約總能源的60%-80%用于運行服務(wù)器硬件和IT設(shè)備，20%-40%是用于冷卻關(guān)鍵的服務(wù)器硬件。而采用高效冷卻的數(shù)據(jù)中心消耗的能源可以降至10%，在這個過程，濕度測量的關(guān)鍵作用不容小覷。

冷卻技術(shù)介紹

自然冷卻（FC）

這種方式也被稱為“節(jié)能模式”，它使用外部空氣來幫助冷卻數(shù)據(jù)中心，降低能耗。這種方式借助的是室外低溫冷源，需要充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件和地理環(huán)境，適合在具有豐富自然冷源的地區(qū)或時段運用。

外部空氣直接供應(yīng)或通過熱交換器冷卻回風

蒸發(fā)冷卻（EC）

包括直接蒸發(fā)冷卻（DEC）和間接蒸發(fā)冷卻（IEC）。直接蒸發(fā)冷卻是利用水蒸發(fā)的自然過程來去除熱量。用專門的系統(tǒng)將水噴灑或分散到特定的熱交換器材料上，在水蒸發(fā)的過程中吸收熱量，從而冷卻空氣；然而，這會顯著影響進入數(shù)據(jù)中心的空氣濕度。這種方法的有效性取決于環(huán)境空氣吸收水分的能力（這與其濕度和溫度直接相關(guān)）。

外部或回風通過蒸發(fā)冷卻并直接供給數(shù)據(jù)中心

間接蒸發(fā)冷卻也稱為絕熱冷卻，同樣依靠的是水蒸發(fā)去熱，不過是先利用水蒸發(fā)去冷卻外部空氣，然后，該冷卻空氣再通過熱交換器冷卻供應(yīng)給數(shù)據(jù)中心的空氣。通過這種方式，可以謹慎地控制濕度水平。

通過蒸發(fā)冷卻外部空氣，并用于通過熱交換器冷卻回風

DX/CW（機械）冷卻

有些情況需要額外的冷卻。直接膨脹（DX）和冷卻水（CW）盤管可以提供額外的冷卻。通常，這些系統(tǒng)的尺寸設(shè)計為為整體冷卻負荷提供部分備用。

外部空氣太熱無法通過絕熱實現(xiàn)100%冷卻，因此DX模塊被集成以提高冷卻能力。

濕度測量的關(guān)鍵作用

精確的濕度測量對于自然或蒸發(fā)冷卻技術(shù)的良好運行至關(guān)重要。適當?shù)臐穸绕胶饪纱_保系統(tǒng)的冷卻效率，并防止因冷凝造成的硬件損壞，保持操作的可靠性。濕度測量在數(shù)據(jù)中心冷卻過程中發(fā)揮的作用有：

防止冷凝

數(shù)據(jù)中心布滿了敏感的電子設(shè)備。如果周圍空氣的露點超過數(shù)據(jù)中心任何表面的溫度，就會發(fā)生冷凝，從而導(dǎo)致短路和腐蝕。監(jiān)測和控制濕度水平可以防止這種風險。

優(yōu)化冷卻能力

蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的有效性直接受到空氣濕度水平的影響；過于潮濕的空氣將不能有效地吸收水分，從而降低系統(tǒng)的冷卻能力。精確的濕度傳感器能夠?qū)崟r調(diào)整以保持效率。濕度測量為評估蒸發(fā)系統(tǒng)的有效性提供參考，確保可以快速檢測到任何性能損失。

防止靜電

IT類設(shè)備由眾多芯片、元器件組成，這些元器件對靜電很敏感。靜電會導(dǎo)致計算機運行故障，并可能導(dǎo)致某些元器件被擊穿或毀壞。而靜電故障會隨濕度而變化，濕度太低，靜電發(fā)生的可能性越大。通過監(jiān)測濕度將其保持在規(guī)定范圍內(nèi)。

濕度監(jiān)測需考慮的因素

對于自然和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)來說，精確的濕度控制系統(tǒng)可以有效的提升冷卻效率。在選擇濕度控制時需考慮的因素有：

精度和快速響應(yīng)

高精度溫濕度傳感器提供實時、準確的濕度讀數(shù)，從而有效地調(diào)整冷卻系統(tǒng)，提高能源效率和系統(tǒng)響應(yīng)能力。

與DCIM系統(tǒng)集成

高品質(zhì)的溫濕度傳感器應(yīng)與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理（DCIM）系統(tǒng)無縫集成，以便對整個數(shù)據(jù)中心的環(huán)境條件進行全面監(jiān)測和管理。

可靠且易于校準維護

考慮到數(shù)據(jù)中心內(nèi)的動態(tài)環(huán)境，傳感器和控制系統(tǒng)必須堅固可靠，能夠承受高氣流、灰塵和不同的溫度。另外，停機對于數(shù)據(jù)中心來說是不可接受的，SLA（服務(wù)水平協(xié)議）也嚴格要求這一點，因此監(jiān)測儀器必須考慮到零停機維護和校準。

隨著數(shù)據(jù)中心不斷向更節(jié)能、更環(huán)保的運營方向發(fā)展，蒸發(fā)冷卻和自然冷卻等技術(shù)的整合，需要精確的環(huán)境監(jiān)測，為現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的節(jié)能戰(zhàn)略提供基礎(chǔ)，確保運行的高效率和可靠性。

產(chǎn)品小課堂

HF5A

溫濕度變送器

具有堅固IP65外殼的HF5A溫濕度變送器測量相對濕度、溫度和露點，可兼容不同的探頭，NFC近場通信方便通過手機自由配置。擁有模擬和數(shù)字輸出，可以很方便地集成到DCIM系統(tǒng)上，精確可靠、響應(yīng)快速、長期穩(wěn)定等產(chǎn)品特點有助于數(shù)據(jù)中心冷卻效率的提升，節(jié)約能源。

HF1

溫濕度變送器

HF1是羅卓尼克一款經(jīng)濟型變送器，配備成熟的Hygromer®IN-1傳感器，測量相對濕度和溫度，在暖通空調(diào)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。體積小巧，易于安裝。

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