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      數據中心節能新動向:背板空調

      隨著技術的進步,數據中心向著大規模、高集成、高密度的方向快速發展。有調查顯示,近十年來,服務器的功耗增加了15倍,單個機架的功耗已達20~30KW。這些高性能設備給數據中心的空調系統帶來了嚴峻挑戰,不僅散熱量持續增加,而且局部溫度過高點的存在,使得傳統的機房空調系統難以在機房環境與能耗成本上找到平衡。為了解決這一難題,降低過高的局部溫度,背板空調技術應運而生。

       背板空調示意圖

      背板空調是由安裝在數據中心機架背面的冷卻盤管、提供冷源的制冷機組和冷卻水系統三部分組成。機房冷空氣在機柜內部設備風扇的作用下,被吸入機柜并對設備進行降溫,吸熱后的空氣流向安裝在機柜背部的冷卻盤管,熱空氣與冷卻盤管進行熱交換,將熱量傳遞給換熱器內的制冷劑,溫度降低后的冷空氣從背板吹出,完成機房空氣循環。根據使用的載冷劑不同,背板空調可以分為水冷背板與熱管背板。水冷背板因為采用水作為載冷劑,投資更省,而且相比熱管背板減少了一次換熱,效率更高。但因為冷凍水進入機房內,機房的風險變高。熱管背板采用氟利昂作為載冷劑,投資偏高,又多了一次換熱,系統效率略低,不過可以保證水不進入機房,提高機房的安全性。
      與其它數據中心空調技術相比,背板空調技術有諸多優點:

      1、背板空調的冷卻盤管更貼近熱源,機柜內設備排風口的溫度更高,這為大幅提高冷凍水供、回水溫度提供了條件,使得外部冷卻塔供冷的使用時間增加,可大幅降低數據中心機房的空調能耗。

      2、避免了局部熱點。數據中心里機柜內外是最大的發熱區域,不同的設備發熱量也不同,造成了不同機柜內部和周圍的溫度都有很大差別。背板空調由于緊挨著機柜,安裝在每個機柜的背面,一對一冷卻設備,直接對局部熱點進行降溫,達到消除局部熱點的目的。

      3、背板空調占用空間小,不需要放置空調,也取消架空地板,降低層高,大大節省數據中心內部的空間,提升數據中心的機房利用率?,F在做規劃數據中心機房時,為了更好的冷卻效果,機架采用“面對面、背對背”擺放,形成冷、熱通道。未來數據中心機房采用背板空調時,所有的通道都變成了冷通道、機架不再需要采用“面對面、背對背”擺放,可采用順序擺放,在數據中心機房空間設計上更加靈活。

      傳統機房設計占用大量空間

      4、背板空調換熱量對過冷度、過熱度非常敏感,并且背板空調具備自動的冷量調節能力,根據機柜熱負荷的變化,在溫度和制冷量之間取得平衡,換熱量在小于額定制冷量時,可以通過調節水量以靈敏調節制冷量。

      當然,任何一種技術都有其使用的局限性,背板空調也不例外。比如:背板空調離設備過近,如果采用的是水冷背板,一旦發生漏水事故,會造成不可挽回的損失,危險系數較高。如果采用熱管背板也有風險,氟利昂是有毒氣體,一旦發生泄露對人會造成傷害。還有背板空調不具有加濕功能,若部署背板空調,還需要在機房配置相應的設備來進行濕度控制,造成資源的浪費。另外背板空調很難做到冗余備份的功能,一旦壞了,就需要即刻更換,否則部分設備由于過熱可能會發生宕機。

      為了有效的解決這些缺點,深藍股份憑借多年來深耕通信節能領域所積累的行業經驗和一支高素質的研發團隊,精心推出了SL188X系列背板空調控制器,具有以下幾大優勢:

      1、多點溫度測量。SL188X系列控制器擁有高達7路的模擬信號輸入端口,因此在機柜內外多處布設傳感器,高效探測局部溫度過高點并加以處理。

      2、多組風機PWM調速。SL188X最多可實現單板十五個風機,擴展30個風機的PWM調速,結合深藍股份創新的高效PID算法,可以在高精度控溫的同時還保持節能、低噪的特點。

      3、多重防護。SL188X系列控制器可以外接水浸、煙霧、液位等傳感器,同時預留氣體泄漏等告警信號的接口,可以有效的處理漏水、漏氟、火警等緊急情況,降低背板的使用風險。此外,控制器還通過對溫濕度、電壓及傳感器本身狀態的檢測,保證每個部件都處于正常工作狀態,最大限度地提高背板空調的可靠性。

      4、多路通訊。SL188X系列控制器擁有最多三路RS485通訊接口,可以外接動環、操作面板、主從板等,保證系統數據、工作狀態等實時可控,最大限度地保證了系統的穩定可靠。

      依靠SL188X系列探測器的高可靠性,背板空調所固有的這些缺陷都得到了有效的解決和改善,而其相對傳統空調所具有的巨大優勢,將使其成為未來數據中心空調技術發展的主流方向,在數據中心機房空調領域中得到越來越廣泛的應用。

       

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