
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展歷程
隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)的不斷發(fā)展,與之配套的數(shù)據(jù)中心空調(diào)技術(shù)也在迅速發(fā)展,其發(fā)展大致可分為以下三個(gè)時(shí)期:
早期數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)(1950-1970年)
前期的機(jī)房是為某臺(tái)計(jì)算機(jī)(大、中、小型機(jī))專門建設(shè)的,并沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),完全是在摸索建設(shè)的。由于沒有專門的機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備,這是機(jī)房的空調(diào)采用普通民用空調(diào)或者利用大樓空調(diào)系統(tǒng)集中供冷的舒適性空調(diào)設(shè)備,然而,舒適性空調(diào)是針對(duì)人所需求的環(huán)境條件設(shè)計(jì)的,并非為了處理數(shù)據(jù)機(jī)房的熱負(fù)荷集中和熱負(fù)荷組成,只有降溫功能,沒有精密的溫度控制,沒有濕度控制功能,沒有嚴(yán)格的除塵措施,也沒有測試指標(biāo)。在機(jī)房內(nèi)使用舒適性空調(diào)時(shí)遇到如下問題:
舒適性空調(diào)無法保持機(jī)房溫度恒定,可能會(huì)導(dǎo)致電子元器件的壽命大大降低。
無法保持機(jī)房溫度均勻,局部環(huán)境容易過熱,從而導(dǎo)致機(jī)房電子設(shè)備突然關(guān)機(jī)。
無法控制機(jī)房濕度,機(jī)房濕度過高,會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生凝結(jié)水,可能造成微電路局部短路;機(jī)房濕度過低,會(huì)產(chǎn)生有破壞性的靜電,導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行失常。
風(fēng)量不足和過濾效果差、機(jī)房潔凈度不夠,會(huì)產(chǎn)生灰塵的枳聚而造成電子設(shè)備散熱困難,容易過熱和腐蝕。
舒適性空調(diào)的設(shè)計(jì)選材可靠性差,從而造成空調(diào)維護(hù)量大,壽命短。
發(fā)展數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)(1970-2000年)
出現(xiàn)了專門為當(dāng)個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的機(jī)房,有了專用的機(jī)柜(大、中、小機(jī)柜),并且開始逐步制訂標(biāo)準(zhǔn),包括機(jī)房選址、面積等。機(jī)房制冷也從普通的民用舒適性空調(diào)機(jī)和集中冷卻,開始轉(zhuǎn)向采用恒溫恒濕的機(jī)房專用精密空調(diào)機(jī),機(jī)房除塵方面采用新風(fēng)系統(tǒng)和機(jī)房正壓除塵,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心保持適度恒定,良好的空氣潔凈度、具備遠(yuǎn)程監(jiān)控等要求。
機(jī)房專用精密空調(diào)在設(shè)計(jì)上與傳統(tǒng)的舒適性空調(diào)有著很大的區(qū)別,表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
大風(fēng)量、小焓差
全年制冷運(yùn)行
恒溫恒濕控制
送風(fēng)方式多樣
可靠性高
創(chuàng)新期數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)(2000年-至今)
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,信息化的來臨,對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求也逐漸增大;數(shù)據(jù)中心也逐漸進(jìn)入到各個(gè)行業(yè),大家對(duì)數(shù)據(jù)中心的理解和要求也出現(xiàn)了不同之處;一般企業(yè)認(rèn)為數(shù)據(jù)中心是成本中心,數(shù)據(jù)中心租賃企業(yè)認(rèn)為數(shù)據(jù)中心是利潤中心,金融行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心可靠性要求嚴(yán)格,制造業(yè)數(shù)據(jù)中心對(duì)易用性和成本提出很高要求。多種不同的需求促進(jìn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的迅速發(fā)展和創(chuàng)新方案的產(chǎn)生。
如送風(fēng)方式的創(chuàng)新,從下送風(fēng)到靠近電源的列間空調(diào)設(shè)備;冷源的創(chuàng)新,自然冷源的應(yīng)用逐漸走向普及;建設(shè)模式的創(chuàng)新,模塊化的方案;工業(yè)化的創(chuàng)新,大型數(shù)據(jù)中心引入工業(yè)化的建設(shè)理念;各種空調(diào)設(shè)備的創(chuàng)新,目前設(shè)備的能效、性能、控制等和十年前不可同日而語。
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢
為了保障數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的高可用性,在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,可用性、綠色節(jié)能、動(dòng)態(tài)冷卻則是未來的發(fā)展趨勢。
可用性
數(shù)據(jù)中心對(duì)可用性的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的商業(yè)樓宇,空調(diào)系統(tǒng)同樣如此;目前對(duì)可用性的要求一般分為A級(jí)和B級(jí),需要空調(diào)系統(tǒng)有冗余設(shè)計(jì),出現(xiàn)故障要有應(yīng)急方案;傳統(tǒng)的分散式空調(diào)系統(tǒng)可用性比較高,設(shè)置冗余后,單臺(tái)機(jī)組不會(huì)影響數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行;大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的集中冷源系統(tǒng),對(duì)可用性帶來更多的挑戰(zhàn),多個(gè)節(jié)點(diǎn)需要設(shè)計(jì)能備份的冗余方案。
隨著綠色數(shù)據(jù)中心概念的深入人心,建設(shè)具備節(jié)能環(huán)保特點(diǎn)的綠色數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)和使用以及設(shè)備供應(yīng)商的共識(shí);在低碳化潮流下,數(shù)據(jù)中心急需有所作為;制冷系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的耗電大戶,約占整個(gè)系統(tǒng)能耗的30%-45%,制冷系統(tǒng)的節(jié)能受到了前所未有的關(guān)注。優(yōu)化送風(fēng)方式、冷熱通道布局、冷熱通道隔離、智能群控、利用室外自然冷源等方案已經(jīng)呈現(xiàn)出百花齊放的現(xiàn)象;還有數(shù)據(jù)中心采用了熱回收裝置產(chǎn)生熱水,作為生活、洗澡、游泳池等用途,降低整個(gè)系統(tǒng)的碳消耗。
在溫濕度設(shè)定方面,ASHRAE在2011版本中推薦的溫度范圍為18℃-27℃,推薦的濕度范圍為大于5.5℃的露點(diǎn)溫度的相對(duì)濕度,即小于60%的相對(duì)濕度和15℃的露點(diǎn)溫度;放寬的要求在保證機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行的同時(shí),可以減少機(jī)房制冷、加熱、加濕、除濕的耗能,降低機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的能耗并提高能耗。
在節(jié)能機(jī)房空調(diào)設(shè)備方面,變?nèi)萘繅嚎s機(jī)、高效EC風(fēng)機(jī)、節(jié)能智能控制、利用自然冷源等技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)房空調(diào)機(jī)組的能效和適應(yīng)性越來越強(qiáng)。
對(duì)于水的關(guān)注也逐步進(jìn)入了大家的視野,WUE,水的消耗和循環(huán)水應(yīng)用,雨水的應(yīng)用也在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)中得到重視。
動(dòng)態(tài)化








