数据中心的气流遏制策略是数据中心节约能源和优化设备的有效手段之一。企业在实施气流遏制措施之前,最重要的是要了解数据中心的具体需求。Simplex公司的关键环境专家Ward Patton在此阐述了气流遏制系统设计的5个关键考虑因素。

数据中心气流遏制系统能够比传统的开放数据中心设计提供更多的好处。通过实施有效的气流遏制策略,可以优化冷却系统效率,提高能源使用效率(PUE)和附加设备容量,而无需扩大数据中心设施的足迹。

数据中心气流遏制设计的5个关键考虑因素

像任何成功的系统一样,气流遏制设计必须考虑许多不同的因素,以确保实现所需冷却的解决方案,同时保持灵活的扩展或更改,并与当前的基础设施完美集成。在规划数据中心遏制项目时,请注意以下5个关键因素:

(1)热通道或冷通道遏制

热空气和冷空气遏制是气流遏制策略的两种方法,而目前业界也正在讨论隔离热通道或冷通道是否更有意义。数据中心专家也在推出一些不同的理论,但实际上,这种方法应该由现有的基础设施来决定。

例如,数据中心设施中的气流分布类型是什么?这将决定哪种方法是最适合的,并能够发挥关键作用。具有针对性的回风和高流量进风的气流分布的数据中心将从热通道遏制中受益更多,而具有针对性的送风和高流量回风气流分布的数据中心将在冷通道遏制情况下得到更好的结果。

能够决定是否隔离热通道或冷通道的其他因素中,其中包括加大地板增压室的深度,架空布线是否存在,天花板的高度,以及支撑立柱的位置。这些只是一些需要解决的基础设施限制,而这些情况在每个案例都是不同的。对数据中心设施的现有条件进行评估对于为任何数据中心选择适当的控制解决方案至关重要。

(2)IT设备部署

一旦对数据中心基础设施进行了评估,下一步是审查当前的IT设备部署。虽然大多数数据中心都被描述为采用相同的品牌,形状和大小的行级和机柜级架构,但这种情况很少。而由各种形状和大小,多品牌的服务器机架组成的行级架构并不少见。尤其是已经进行扩展的传统数据中心,或者是合并了多个设施的数据中心。

另外,需要审查人体工程学面临的挑战。因此,应当对气流通道出入口或人员流量等因素进行审查和规划。例如,气流通道的末端应配置为最适合数据中心内的流量模式,这让工作人员移动机架和搬运其他物品时更容易工作。

在评估气流收容系统时,至关重要的是评估气流遏制系统最佳执行所需的定制量,特别是如果IT设备缺乏统一性。尽管找到可以适应各种变化的遏制系统似乎是令人生畏的,但大多数创新型制造商可以提供定制和灵活的解决方案,以适应任何新的或改进的应用。

(3)火灾检测与抑制

数据中心消防是一个复杂的系统,并且涉及范围广泛。在规划气流遏制系统时,与当地的消防部门进行良好的合作是一项很好的策略。消防部门执行管辖区的当地法规和标准,并且在遵守法规和标准方面提供实现所需的洞察力中发挥关键作用。

例如在美国,数据中心的司法管辖区需要符合美国消防协会的NFPA 75和NFPA 76标准,确保灭火系统到位并符合特定的测试要求。从气流遏制的角度来看,这些标准要求使用气流遏制系统的数据中心设施具有覆盖所有通道的所有区域的灭火系统,或者是与火灾探测系统集成的控制系统。但前一种选择可能是一项昂贵且艰巨的任务,因此许多数据中心管理人员将会选择与当前灭火基础设施配合使用的气流遏制系统。

如今,有许多可信赖的气流遏制系统具有专门设计的灭火系统,但仍然需要考虑与气流遏制方法有关的潜在影响。例如,如果数据中心设施配备了喷头的灭火系统,则包含软帘的垂直遏制系统将需要考虑喷洒器以下所需的间隙和空间,这将确保在发生火灾时洒水的全面扩散。这样的系统还需要考虑其软帘材料的材质。从消防幕墙材料到采用符合ASTM E-84 Class 1等级的防止火焰和烟雾产生的门帘材料,这样的要求并不少见,因此研究和选择合适的软帘材料非常重要。

采用吊顶分隔而不是软帘分隔的系统将更加需要数据中心设施的灭火系统。这些结构通常包括可伸缩的天花板,配备有喷洒系统,或者采用特定的设计,在低于启动火灾喷头的温度阈值15至20度时收缩或脱落。

无论采取何种措施,在评估哪种气流遏制系统是否最适合时,还有其他因素需要考虑。

故障安全系统是关键。需要配置一个可以应对设备停电或紧急关闭(EPO)事件的遏制系统。虽然许多系统可能会部署专门的紧急备用电源,但依靠后备电源系统并不认为是故障安全的。而是考虑采用一个本质上是故障安全的系统,例如采用重力设计的电磁断路器,当电源中断时会关闭电源开关,以防突然来电造成事故。这样,灭火系统在发生断电的情况下仍然能够成功运行。

考虑设备和人员的安全。致力于部署一个不会对设备造成额外损害的系统。例如窗帘系统应配备挂绳系统,天花板结构应具有缩回或软降功能,以防止损坏时不能使用。

可测性。寻求一个可以在部署时进行测试和重置的系统。这是NFPA 75合规的一个要求。

针对数据中心内火灾预防的投入与实际火灾发生时所造成的损失相比,任何与减轻风险有关的费用都是合理的。

(4)电力公司的激励措施

为企业提供电能的电力公司提供商也将提供一些机会,对那些主动采取措施减少数据中心能耗的企业提供退税和激励。其激励措施可能有某些规定,例如获准的承包商、获准的设备和其他要求。在开始规划设计时就需要考虑这些因素,而不是在气流遏制项目在建或建成之后才考虑。经常会有特定的时间窗口来利用这些激励措施。

(5)未来的增长

未来的业务增长是不可避免的,企业根据这一现实来设计气流遏制系统。数据中心的最终变化将需要适应业务增长或重新配置布局。在评估气流遏制系统时,在设计中采用模块化的组件和结构是有意义的。例如,如果需要的话,门帘和通道门的模块化硬件可以重新安装或扩展。最终,设计模块化的气流遏制系统将具有更低的拥有成本。

总的来说,数据中心是一个复杂的系统,在设计一个有效的气流遏制解决方案时,有很多因素会起到作用。在制定气流遏制计划时,建议与信誉良好的生产制造商合作,分析空间,并将气流和遏制目标与数据中心的特定基础设施和设备要求相一致,以确保最大的效率,并实现模块化,满足可扩展和可负担的业务增长。

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