近年来,数据中心朝着大型化、集成化、高能耗方向快速发展。据调查,过去十年,服务器的功耗增长了15倍,现在一个机架的功耗为20-30KW。网络设备也越来越大。有些大型网络设备只能几个人抬,重达数百公斤,有些设备比人还高。自然地,这样的设备产生相对高的热量。这些高性能设备导致数据中心内部发热量急剧增加,对数据中心的散热提出了严峻挑战。随着这些高发热设备的进入,数据中心内的温度不断升高,局部温度也参差不齐。为了保持数据中心恒温恒湿的环境,许多数据中心空调技术应运而生,有的是从节能的角度,有的是从成本的角度,还有的是从布局结构的角度,各有千秋自己的优势。本文将讲解一种新的数据中心空调技术。这项技术对于降低局部过高温度非常有意义,也直击数据中心空调技术的痛点。这就是背板空调技术。背板空调由安装在数据中心机架背面的冷却盘管、提供冷源的制冷机组、冷却水系统三部分组成。背板空调的工作原理是:机房内的冷空气被机柜内部的设备风扇吸入机柜内,对设备进行降温。吸收热量后的空气流向安装在机柜背面的冷却盘管。热风与冷却盘管进行热交换,在热交换器中将热量传递给制冷剂,降温后的冷风从背板吹出,完成机房内的空气循环。根据使用的制冷剂不同,空调背板可分为水冷背板和热管背板。水冷背板以水为冷却剂,水资源相对丰富,投资较少。水冷背板与热管背板相比节省了一次热交换,效率更高。但是因为冷冻水进入机房,机房的风险就变高了。一旦发生漏水,就会损坏设备。数据中心的大部分设备都无法防水。所有从水冷背板进入数据中心机房的水管都必须焊接,以降低水浸风险。热管背板采用氟利昂作为冷媒,投资比较高,而且多了一个换热器,所以系统效率略低,但这种方式水不会进入机房,安全性高电脑房比较高。背板空调采用无风扇设计,无功率需求,无能耗,降低噪音。其动态、精准、智能的制冷技术,可降低制冷能耗成本,高效准确地进行热交换,降低对机房的要求。与其他数据中心空调技术相比,背板空调技术具有诸多优势。首先,背板空调的冷却盘管距离热源较近,机柜内设备出风口温度较高,这就为大幅提高冷冻水供回水温度提供了条件水。冷冻水供回水温度的提高可以增加外置冷却塔的冷却时间,可以大大降低数据中心机房空调的能耗,比其他空调技术更节能;其次,它避免了局部热点。数据中心机柜内外是最大的发热区域。不同的设备产生的热量不同,导致不同机柜内部和周围的温度差异很大,从而导致局部温度不均。背板空调安装在每个机柜的背面,因为紧挨着机柜,一对一的制冷设备可以直接对局部热点降温,达到消除局部热点的目的。第三背板空调占用空间小,无需放置空调,并取消活动地板,降低层高,大大节省数据中心内部空间。在最好的数据中心机房内,单位面积可以放置更多的服务设备,将大大提高数据中心机房的利用率。现在在规划数据中心机房时,为了获得更好的散热效果,机架都是“面对面、背靠背”放置,形成冷热通道。未来数据中心机房使用背板空调后,所有通道都将变成冷通道,机架不再需要“面对面、背靠背”摆放。相反,它们可以顺序放置,使数据中心机房的空间设计更加灵活。***背板空调的传热能力对过冷度和过热度非常敏感,背板空调具有自动调节制冷量的能力。当制冷量小于额定制冷量时,可通过调节水量灵敏调节制冷量。当然,任何技术都有其局限性,背板式空调也不例外。虽然与其他空调技术相比,背板式空调具有得天独厚的优势,但也存在一些不足。比如背板空调离设备太近,如果采用水冷背板,一旦发生漏水事故,将造成无法挽回的损失,大量设备损坏,危险系数高高。如果使用热管背板,同样存在风险。氟利昂一旦泄漏,就是一种有毒气体,会对人造成伤害。还有背板空调不具备加湿功能。如果部署背板空调,需要在机房配置相应的设备进行湿度控制。但是,现在的空调都支持温控和控湿,再次购买在所难免。部分空调设备除湿,造成空调资源浪费。此外,背板空调不具备备用功能。在一个数据中心机房内,可以部署多台空调来达到备份的目的。但是背板空调的冗余备份比较困难。某些设备可能会因过热而停机。此外,背板空调的冷却盘管由许多管道组成。它被降低并部署在机柜后面,看起来不太好。所有的管道都在机柜后面,给人一种凌乱的感觉,影响数据中心机房的布局。美学。因此,在数据中心,背板空调技术应该与其他空调技术共享。背板空调主要用于消除局部热点,其他空调用于降低数据中心整体温度。两者有机结合,但这种方式可能会导致整体空调成本的增加,具体部署取决于数据中心的实际情况。虽然背板空调技术也存在一些缺陷,但与其他空调技术相比,还是利大于弊的。综合来看,背板空调技术更具优势,是未来数据中心空调技术发展的主流方向。如果背板空调技术能够解决机房环境湿度问题,改进空调备用方式,那肯定是在数据中心。广泛应用于机房空调领域。
