免费制冷:数据中心节能系统最佳实践


利用节能系统配合免费冷却方法来降低能源开销,一直是数据中心的热点话题。任何时间,如果可以关掉空调单元或减少冷水机组的使用,可以减少服务器所产生的热量,这不仅能降低运营开销,还可以延长冷却设备的使用寿命,降低损耗。North American Access Technologies,是一家经营数据中心设计与咨询业务公司,Julius Neudorfer是其首席技术官,将给我们介绍一些关于数据中心节能系统最佳实践的内容。

问题:节能系统与“免费冷却”对企业级数据中心的远景是怎样的?

Julius Neudorfer: 我们都很喜欢“免费”这个词,而且冷却是数据中心能源开销中占比很大的一部分。在传统的企业级数据中心内,冷却通常是通过机械制冷实现,可能是通过在数据中心部署压缩机单元(CRAC)或额外冷却水设备机空气处理器(CRAH)来实现。

免费冷却通常被视为一个节能系统,该系统可以降低或减少机械制冷的运营开销,但外界温度达到或低于某点时,其可以提供直接或间接的制冷效果。

大部分免费冷却方案都需要依赖基于空气压缩的系统。你依旧需要一个完整的机械冷却系统运作着——即使只需要在特定日子的一小部分时间里——以保证数据中心在较热的几天内保持正常冷却。同时,这并不会降低或减少风扇的能源开销,也就是机械制冷的能耗。

问题:免费冷却对数据中心设计造成了很明显的影响。免费冷却是否适合新建的数据中心,还是其同样可以被引入已经投入生产的数据中心?

Neudorfer: 在现有基础上加装免费冷却系统在某些情况下是能获得效益的,但更有效的方法是将其引入新建的数据中心里。有两种基本类型:空气冷却与水冷却。直接空气冷却系统目前正收到更多关注。其原理是通过将外部达到可接受温度与湿度范围的温度引入数据中心冷通道中。将空气节能冷却系统引入现有的数据中心是十分困难的——在很多情况下几乎不可能。

使用水冷却节能系统是当前大型数据中心常用的方法,尤其在气温较低的季节,但其只能在环境温度低于供应水温度时有效,典型温度为华氏45度。在现有水冷却系统上增加节能系统可行,但代价极其昂贵,而且系统运行时无法操作,能够带来的节能效果也受到一定限制。

绿色网格公开提供的地图,评估该地区的空气和水系统的自由冷却百分比。尽管如此,还有许多也有许多冷却空气节能装置,因为它们可能提供100%免费冷却至华氏80度,有部分效甚能达到环境温度华氏100度。

重要的是分析能够让节能装置有效运作的天数,以此配合数据中心进行能源节约,证明其新引入的技术能够带来收益。这在计算投资回报率(ROI)时尤其重要。