控制数据中心热量 为机房选个制冷“专家”

UPS和配电系统的发热量由固定损耗和与运行功率成比例的损耗两部分组成。这些损耗在不同品牌和型号的设备间通常都是相差无几的，因此可估算出来。

通过之前和胡教授的探讨，张宾了解到在数据中心和网络机房制冷系统存在的一些问题，同时这些问题可应用一些措施和方案来有效避免。接下来胡教授为张宾介绍了数据中心的设备发热量和最佳制冷设备的选择。

数据中心的设备发热量

张宾：所有电子设备无一例外地都会产生热量，并且必须消除这些热量，以避免设备温度上升到一个无法承受的高度。那么数据中心的发热量该如何去消除，整个系统的发热量包括哪些呢?

胡教授：数据中心或网络机房内的大多数 IT 设备均采用空气冷却方法，调整冷却系统的规模需要事先了解设备在封闭空间内的发热源和发热量。系统的整体发热量为各个组件发热量的总和。

UPS 和配电系统的发热量由固定损耗和与运行功率成比例的损耗两部分组成。这些损耗在不同品牌和型号的设备间通常都是相差无几的，因此可估算出来。

空调设备的风扇和压缩机会产生大量热量。这些热量被排出到外部环境，从而不会在数据中心内部造成热负载。然而，它也会抵消一部分空调系统的功效，因此在确定空调功率大小时通常需要考虑此因素。

上述分析忽略了环境中的发热源，如果数据中心拥有与外部环境毗邻的墙壁或窗户，则需要评估出最高热量负载，并将其添加到前面规定的整套系统的发热要求中。我们可使用发热量数据对数据中心的每一项目进行发热分析。

数据中心的最佳制冷设备

张宾：数据中心各设备产生的热量需采用空气冷却的方法去消除，数据中心的最佳制冷设备是机房专用精密空调。请您介绍一下为什么需要使用精密空调系统?

胡教授：数据中心和网络系统的IT硬件会产生大量集中的热量，同时对温度和湿度的变化极其敏感。温度和湿度的轻微浮动，就可能导致系统发生严重问题，轻则系统产生无用信息，重则系统停机。

普通舒适空调不能用于处理IT设备机房中如此集中的热量，同时它也不能提供这些应用所需的精密温度和湿度设置点。精密空调系统设计则能够很好地稳定控制温度和湿度。

业内美国APC公司的冷却系统便是采用机房专用精密空调，为数据中心和网络系统的电子设备提供了稳定环境，有助于避免昂贵的系统停机和组件故障。

张宾：精密空调与普通空调系统的区别有哪些?

胡教授：主要表现在以下几方面：

显热比例

热负荷分为两部分：显热和潜热。显热的消除或增加会导致干球温度计的温度发生相应变化。潜热与空气湿度的增加或减少有关。空调系统的总制冷量为调节处理潜热和显热能力的总和。

显热比为显冷量在总制冷量中所占的比例。

在IT设备机房中，热负荷几乎全部来自IT硬件、照明设备、支持设备和发动机散发的显热。IT设备机房含有很少的潜热，因为人员较少，外部空气 有限，物理结构上还往往含有防潮层。用以满足机房环境的空调SHR要求非常高，达到0.95～0.99。精密空调系统设计用于满足这些显热比例极高的系 统。

相比而言，舒适空调系统的SHR通常为0.65～0.70，从而只能提供较低的显冷量，同时潜冷量较高。过多的潜热制冷意味着空气中大量水分被移除。为了保持所需的35～50%相对湿度范围，需要连续进行加湿，从而将会耗费大量能源。

精密温度和湿度

精密空调系统拥有完善的、迅捷的、基于微处理器的控制机制，能够对瞬息万变的环境快速做出响应，保持稳定环境所需的温度和湿度范围。精密空调系统通常包含多级制冷与加热系统、一个加湿器和一个专门除湿循环装置，从而能够满足所有温度和湿度控制要求。

舒适空调系统只拥有基本的、有限的控制机制，不能够快速做出响应，从而无法保持所需的温度和湿度范围。

空气质量

精密空调在每单位散热量上需要较高的空气流量，通常为160 CFM(76 Lps)/KW，或更高。较高的空气流量可以加大单位空间上流过的空气量，从而可以改进气体分配，减少形成热区的机会。舒适空调系统的空气流量较低，为 85～115 CFM/kW(40～54 Lps/kW)。较低的 CFM 可能导致气体分配不均，更容易造成冷热空气的混合。

运行时间

精密空调系统经过精心设计，可以全年不间断运行。该系统采用了高性能的组件，并提供了冗余机制，可最大限度地降低停机时间。

舒适空调设计用以在夏天工作，每年最高可工作2000个小时。该系统并不用于全年不间断运行。无论是控制系统还是制冷系统均不能够实现冷源不间断运行，或在冬季运行。

数据中心和网络系统的IT设备要求精密、稳定的环境，以使敏感电子设备能够保持最佳工作状态。舒适空调不是最佳的制冷设备选择，因为它可能导致 系统停机和组件故障。而专用精空调系统能够将机房温度和湿度变化控制在一个很小的范围内，因此它可以提供敏感电子设备所需的最佳工作环境，从而能够有效地 避免昂贵的停机事故。

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