如今,每年需要企业计算和存储的电子数据量呈指数级增长。新建的数据中心所增加的可用物理空间,已难以满足市场需求的增长。因此,人们面临的挑战是在相同的空间提供更多的计算能力和电力容量。在相同的物理空间中要求更高级别的计算处理能力增加了热密度,所以数据中心业主需要更加高效的冷却系统,以便在满足业务增长的情况下满足市场需求。

如今受到业界关注的一个冷却技术是绝热冷却,其用水量比其他制冷系统少90%。

数据中心绝热冷却系统

数据中心绝热冷却系统

平衡环境和底线

随着互联网的快速发展,企业对更高的计算能力的需求逐年上升,但IT系统越强大,产生的热量就越多。随着数据中心的发展,对冷却设备的要求也越来越高。将数千瓦的计算机资源部署在更小的空间是降低设备成本和规模的关键。在这样做的过程中,数据中心将会增加IT系统的功率密度,而增加了功率,每单位面积的热量就会相应提高。

除了增加电力成本外,数据中心所有者和运营商也比较关注环境影响,包括碳排放及其对当地发电厂和用水量的影响。虽然电力成本和供水量可能因地区而异,但世界各地的数据中心所有者都关注降低运营支出,并设法更有效地传输和处理数据,并使其电力能耗和用水量少于10年前的水平。

为了确保这些强大的IT系统处于最佳状态,并且不会由于过热而影响正常运作,其冷却系统也必须适应和增长。为了保持业务盈利,数据中心必须平衡先进的性能,强大的技术优势,以及运行这样的计算系统的成本。业界厂商已经明白,数据中心行业已经不能这样再持续数十年的发展,而随着需求的增长,将不断建立规模更大的数据中心。必须有效地清除机房热量,而不会大大增加运行数据中心的成本。

高效绝热冷却

所有冷却设备必须将热量排除在空气中,大多数设计者都使用蒸发或空气冷却。蒸发冷却器(冷却塔)比空气冷却系统更节能,但它们使用大量的水,需要成本高昂的人工维护和化学处理。数据中心每年可以轻易地消耗数百万加仑的水。

当环境温度低时,空气冷却设备运行良好,但在炎热季节会消耗更多的能量。这种更高的能源需求需要一个更大和更昂贵的基础设施来支持它。例如,后备发电机的尺寸必须尽可能大,因此相对于蒸发系统而言,备用发电机的尺寸要大得多。

最近,出现的新技术可以为数据中心提供第三种冷却方案,即绝热冷却,将蒸发和空气冷却集成到一个系统中。绝热冷却系统利用水的蒸发效应将周围空气预先冷却湿球,从而使冷却器更为有效,操作更为高效。

与不断使用冷却水传统的冷却塔不同,绝热冷却系统只能在日常最热的部分使用蒸发冷却。空气冷却在异常高的环境温度下只会降低效率,所以这才是真正需要蒸发冷却的唯一时间。在其余时间内,绝热冷却系统可以满足设备的冷却负载的需求而不使用任何水,只是作为一个简单的空气冷却系统运行。

在大多数气候条件下,绝热冷却系统每年的用水量比其他系统少90%。当环境空气较高,需要蒸发冷却时,绝热冷却系统进行切换,有效地处理全年的冷却需求。当环境空气降低时,不再需要蒸发冷却,绝热系统可以切换到没有水的干燥空气进行冷却。以这种方式设置的绝热冷却系统允许数据中心在使用比传统冷却系统少得多的水的情况下有效地冷却IT设备。

因其蒸发过程限制在绝热部分内,因此传热盘管可以保持完全干燥,防止不必要的结垢,并减少对成本高昂的化学处理系统的依赖。

两全其美

绝热系统比空气冷却系统消耗的电能要少得多。这些功率较小的系统可以减少支持冷却系统的备用发电机的尺寸。这降低了基础架构成本的降低,也降低了建设设施的成本,同时也减少了电费和水费。此外,它还节省了数据中心空间,当需要扩展题时,可以用于部署数据中心的IT设备。

绝热技术多年来已被用于在数据中心行业空气侧的空气处理,但只能在机械设备中使用,在工厂生产制造的封装单元可立即使用。该技术可应用于流体冷却器、冷凝器、冷凝机组、冷水机组。

为了减少工作量,数据中心正在寻求创新的方法尽可能地降低运营成本,而计算机技术的更新升级日新月异。为了满足部署更密集和更强大的IT设备的用户需求,数据中心技术也迫切需要可以跟上时代发展和进步的冷却技术。机械设备的新产品,其中包括包装绝热冷却技术,这有助于数据中心的所有者和运营者应对日益增长的电力成本问题和环境问题带来的挑战。

 

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