为了满足各种类型和规模的数据中心的冷却需求，冷却技术仍在不断发展，例如托管数据中心、云平台、企业本地数据中心和边缘数据中心正在采用各种冷却技术——冷冻水、泵送制冷剂、密闭通道、行级和机架级空气、液体冷却等。数据中心运营商可以根据服务器数量和功率密度使用多种冷却方法。无论使用哪种冷却方法，都会为机架带来合适的温度和气流，以确保正常运行时间、最大限度地提高效率并降低运营成本。随着人工智能、机器学习、高性能计算、数据分析等高功率密度应用的增长，给现有数据中心带来了新的散热需求，混合散热解决方案应运而生需要，使用多种类型的冷却技术提供特定的机架级甚至芯片级冷却。提供趋势散热解决方案散热技术的应用必须顺应当前数据中心的发展趋势。一些数据中心的规模正在扩大。功率容量在10兆瓦或以上的数据中心项目在今天并不少见。冷却技术必须实现最大化正常运行时间、降低成本、提高效率和加快上市时间的目标。此外，一些数据中心正在变得越来越小。应用程序和边缘数据中心数量的爆炸式增长及其日益增长的重要性需要高效的冷却解决方案来确保可用性，同时提供主数据中心的效率优势。由于边缘数据中心设备通常是无人值守或“熄灯”的设施，因此远程热监控是确保正常运行时间和维护的关键因素。数据中心的环境温度正在上升。《ASHRAE2016热指南》将数据中心的温度范围从18°C（64.4°F）增加到27°C（80.6°F）。这提供了更多的冷却选项，并有可能降低OPEX和CAPEX。但必须记住，数据中心的可靠性和可用性仍然是最重要的指标。在一些城市和地区，数据中心的扩建不是横向向外扩展，而是向上扩展，建多层建筑。例如，旧金山、伦敦、东京、新加坡和香港等人口密集地区的房地产成本推动了数据中心向上扩展而不是向外扩展的需求。数据中心建筑高度与特定的冷却技术直接相关。冷冻水解决方案适用于多层建筑（三层或更多层）。这意味着虽然水冷不是数据中心运营商的首选选择，但由于许多当前泵送制冷剂具有高度受限的冷却解决方案，因此需要水冷。如果可用，数据中心可以使用泵送制冷剂技术，该技术可提供1.05至1.2的功率使用效率(PUE)进行冷却，并通过每兆瓦电力容量节省数百万加仑的水来增加价值。最新的制冷技术可根据应用情况，将泵制冷机组的节能率提高50%，应用于中低环境条件下，根据室外温度和负荷，更节能。此外，可以通过添加冷却单元来增加容量，使其成为可扩展的冷却解决方案。但是，如果建筑物的高度有限，采用水冷技术可以提供灵活的降温措施。然而，采用水冷方案带来了额外的成本问题，例如需要安装管道系统、集中式冷水机和冷却塔，以及防止管道泄漏和腐蚀的维护成本。其次，如果水资源比较匮乏或者成本较高，采用水冷技术会大大增加散热成本。随着数据中心设施对可持续性的承诺和时间的推移，每兆瓦使用数百万加仑的水实际上是一个挑战。灵活性是大型数据中心散装冷却系统的一个关键特性，非高架地板环境通常用于降低成本。这种趋势加快了数据中心的部署，但也消除了通过修改地板来改变气流的能力。泵送制冷剂、冷冻水或蒸发技术可以提供所需的冷却，还有其他几种灵活的方法可以实现冷却要求，包括：(1)通过防止冷热空气混合来提高效率的通道封闭解决方案。(2)机柜后部安装机柜烟囱，收集加热后的废气输送至吊顶风室，再返回机房空调机组进行室内再循环。缺点是烟囱管道将机架固定到位，这可能会限制未来的灵活性。中小型数据中心可以采用行内热管理单元，这些单元位于设备机架旁边，以提供更小的占地面积，同时为机架提供冷空气。无论您选择哪种冷却方式，数据中心都可以从中受益。这些冷却系统通过自动适应数据中心不断变化的条件来提高整体系统性能和稳定性。他们可以提供24/7运行状态监控，允许授权人员使用智能手机应用程序远程监控和采取行动。高功率密度需要创造力金融、研究、学术、托管和石化等运营和行业需要高密度计算来支持面部识别、高级数据分析、人工智能和机器学习等应用。这需要在机架和芯片级别进行冷却。这些HPC部署涉及部署30kW到60kW的机架，这些机架可以容纳超高性能、高瓦数的服务器。此类机架通常放置在大型云计算设施和托管设施内的区域环境中，通常采用冷冻水、泵送制冷剂或蒸发技术进行冷却。采用的空气冷却技术包括密封、行内冷却或后门热交换器模块，这些模块使用辅助风扇将空气吸入盘管。一些数据中心不太可能需要机架或芯片级冷却。然而，在这些环境中，液体冷却可能是合适的，但需要修改数据中心设施和调整外围设备。即便如此，液冷也只能将整体热负荷降低约50%。这意味着将需要其他冷却源，例如后门冷却系统来提供整体冷却。用于高功率密度冷却的流体可以是冷冻水，这是采用这种冷却技术的数据中心设施的考虑因素。但散装冷却液也可以是介电液体（在发生泄漏时不会使设备短路）或制冷剂，以便每个机架的环境温度可以保持一致。边缘计算的采用由于需要减少延迟并使数据更接近最终用户，边缘计算的采用将围绕高质量视频内容、物联网应用程序、电子商务和即将推出的5G技术等因素继续增长。边缘计算是企业对企业和企业对消费者数据中心应用程序的收入驱动力。因此，更小的数据中心和机房变得越来越重要。现有的机房空调不再是当今边缘环境的理想选择。这并不是说冷却选项不能适用于楼宇管理系统(BMS)。通过物联网智能设备应用程序进行远程监控和管理，采用冷却技术将更加理想。根据需要和场地限制，还有各种专用冷却系统。这些包括壁挂式系统或安装在吊顶上方的其他系统。边缘计算冷却选项包括机架式冷却和天花板通风系统冷却，这可以节省宝贵的地面空间，以便在空间可用时扩展服务器。一些边缘应用程序提供了使用智能独立模块化数据中心的能力。这些交钥匙解决方案消除了扩建数据中心空间的需要，并且可以提供多个机架、集成冷却、不间断电源(UPS)、配电设备、消防、监控和通风。无论未来采取何种降温措施，都是高效的。随着对数据中心的需求不断增长，需要各种冷却选项来满足不同IT环境的需求。对泵送制冷剂冷却的需求仍在增长，再次为水冷技术的应用打开了大门。随着新的制冷剂和冷却技术被开发出来以解决数据中心冷却问题，这种情况可能会发生变化。边缘计算的使用将继续增长，以满足消费者和企业的需求和期望。随着5G的推出和智慧城市等应用成为现实，必须开发可靠的IT基础设施并实施可靠高效的冷却。如今，数据中心运营商与冷却技术专家合作变得更加重要。保持头脑冷静，为数据中心降温，是企业业务成功开展的关键。
