热通道控制策略

 

通过热通道控制提高能效，同时支持更高密度的服务器应用

 

热通道/冷通道仍然是数据中心架构师、工程师和最终用户的共同考虑因素。但它到底能支持多少冷却能力？

答案取决于许多架构考虑。然而，许多用户发现；该方法在需要高气流的较高密度下是不切实际的。旁通气流问题可能会导致服务器无法获得足够的进气来拉动自身的排气，并可能导致过热。随着能源成本的不断上升，生产和驱动大量冷空气以补偿这些热点的做法效率极低。

 

刀片服务器的高密度安装导致了热点，冷却这些刀片是一个严重的气流分布问题。解决此问题的最推荐的最佳实践解决方案之一是控制数据中心地板上空气路径的完全分离。因此，热通道控制作为一种效率策略取得了成功。服务器排出的空气，通常是传统冷却的罪魁祸首，被从整个房间排出。然后，用户可以将冷却严格集中在机架或行上。

 

什么是热通道封闭？

 

大多数IT设备前后呼吸。热通道/冷通道围绕这一概念将机柜排成一排，每排的服务器排气口彼此面对，成为热通道。热通道封闭立即捕获服务器排气，并限制其进入数据中心的其他部分。排气的目的地取决于安全壳配置。

根据制造商的不同，这些解决方案可能包括风扇，也可能不包括风扇，以推动空气从机柜中排出并进入假天花板。

热通道安全壳配置

 

遏制：房间

 

一种版本的热通道封闭将热通道变成自己的房间。一旦机柜在传统的热通道/冷通道布局中对齐，热通道就用门、侧壁和屋顶密封起来。从那里开始，一台嵌入式空调将接管。该单元更紧凑，嵌入在一排外壳内。它从设备上收集废气，对其进行调节，并将其返回冷通道。

安全壳：烟囱

 

这种方法包括一个专门的橱柜，带有实心后门和管道系统附件（也称为烟囱）和假天花板。这些管道连接在服务器机柜的后部，用于收集服务器排出的废气，并将其导入假天花板。假天花板用作增压室，将热废气输送至周边安装的空调，空调也可通过管道延伸至天花板。

 

热通道封闭：效率

 

气流管理

 

当排气不在方程范围内时，可以确保服务器具有一致的入口温度和ΔT。因此，该系统可以成功地支持更高密度的安装，并具有更可预测的冷却能力。房间安全壳和烟囱解决方案的制造商声称，通过他们的设计，每个机架可以达到30kW。

 

 

 

增加空调容量

 

空调容量因操作条件而异。一台20吨的机组，如果接收到温暖的回风，可能只能提供11吨的显冷能力。相反，如果接收更热的空气并使用更多的冷却盘管，其容量可能超过20吨。

 

 

 

在热通道安全壳内，In-Row空调器会立即从服务器机柜中捕获废气，对其进行调节，并将其返回热通道。短距离可确保空调及其冷却盘管在其最热点接收废气。对于热通道/冷通道，排气必须经过不同的距离到达房间周围的ACU。

 

 

 

烟囱式热通道安全壳确保空调机组接收到更热的空气，但热空气捕获不是立即的。排气必须通过吊顶进入室内空调机组的进气口。

 

 

 

风扇能量

 

在传统的布局中，风扇必须将空气从房间周边、活动地板下，通过穿孔地砖进入服务器入口。当然，这一过程需要能源，而能源因设施而异。活动地板下通常存在障碍物（大型电缆束、导管），这需要额外的风扇能量来移动所需的冷空气量。

 

 

 

热通道安全壳的“房间”版本通过接近减少风扇能量。空调单元嵌入在一排机柜内，确保空气不会流很远。此外，AC将空气直接输送到排；没有地板下的障碍需要克服。

 

 

 

风机能量需求与管道式风机相比更加复杂。如果按照传统的布局布置橱柜，空气仍然必须从房间的周边移动到冷通道，从而使其受到前面提到的障碍物的影响。而且，根据制造商的不同，可能需要风扇将机柜中的排气移至吊顶中。

 

 

 

舒适性温度

 

这种设计的支持者在将其与冷通道安全壳进行比较时，通常会讨论数据中心的整体温度。冷通道安全壳隔离服务器入口的温度，这意味着房间的其余部分受到服务器排气温度的影响。热通道安全壳隔离了服务器排气口的温度，而房间的其他部分感觉与服务器进气温度相似。结果是：对于在数据中心工作和通过数据中心的人来说，总体温度更为适宜。

热通道安全壳安装

 

英特尔的“数据中心冷却状态”白皮书指出：“热通道安全壳或烟囱柜在绿地设计中通常更为宽容和高效。”以下是一些关键注意事项：

 

 

 

基于房间的方法

 

In-Row空调的功能与传统CRAH相似，占地面积更小；它直接将冷却带到行或机架级别。和它的同类产品一样，它需要一个冷冻水连接。现有设施必须考虑将冷冻水送至空调机组所需位置的可行性。

 

如果冷冻水基础设施由硬管道或铜管组成，那么增加新管道有多复杂？

 

它如何适应更广泛的冷却架构？

 

它是否需要停机或是否可以部署在实时环境中？在行级别，是否需要重新排列现有机柜行以纳入AC？

 

它会与现有机柜一起工作还是需要新机柜，这意味着设备必须被移除并重新安装？

 

烟囱引道

 

在房间一级，现有设施必须首先有一个吊顶，带有通向空调进气口的逻辑回风路径。从那里，用户需要考虑与现有零件的兼容性。

 

天花板和/或假天花板高度是否与管道系统兼容？

 

烟囱安装是否会干扰现有梯架、电缆线路或电源下降？

 

安装管道系统需要对现有机柜进行哪些修改？

 

管道是否仅与专有机柜解决方案兼容？

 

生产数据中心的整体安装有多复杂？

 

绿地设施可以在设计阶段规划所有项目。对于传统网站，上述担忧可能会破坏交易，也可能不会破坏交易。当需要在生产环境中重新设计现有的机柜、行和基础结构时，这会变得很复杂。

 

 

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