如何提高数据中心气流效率
- 2013/1/4 14:24:12 作者： 来源：UPS应用
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如果你对自己的数据中心没有充分的监控，不清楚效用负载、设备通风口温度、UPS负载、冗余冷却能力和电量效益计算等情况，那么你应该立即对数据中心的冷却效率进行检查。
要想优化你目前的数据中心基础设施，你可以考虑以下措施提高气流效率：
1.对数据中心冷却效率进行检查。
如果你对自己的数据中心没有充分的监控，不清楚效用负载、设备通风口温度、UPS负载、冗余冷却能力和电量效益计算等情况，那么你应该立即对数据中心的冷却效率进行检查
以下是诊断评估，其不仅被用来确定能源效率，也为我们提供了一些建议。如果能够遵守这些措施，你的操作成本会立即下降，在数个月内就可以得到回报，未来你还可以持续增加数据中心的服务器密度。
专业的数据中心冷却效率检查至少应当包括以下三个方面：IT设备通风口的热点、旁路气流的百分比、冷却能够因素(CCF)或是冷却能力与负载之间的差距。
在执行检查中，工程师该当采取以下步骤：
*计算和测量架空地板的间隙。
*测量设备进气口的温度。
*测量所有热点的湿度。
*计算冷却单元的冷却能力。
*计算冷却单元的气流。
*以千瓦为单元计算出计算设备的电力负载。
*确定潜在的冷却能力以及防碍冷却的潜在因素。
*测量所有回流气流的温度以及湿度。
这些评估可以帮助修正计划，指导密封电缆和IT设备机柜缝隙以正确引导气流。
成功案例。一家公司有着6,996平方英尺的数据中心，该公司在冷却效率检查中测量了旁路气流和热点(超过最大值的机柜进气口温度)，收集数据计算了CCF并对临界载荷进行了对比。
通过履行推荐的措施，热点被消除，提高了60%的旁路气流利用率，这意味着设备的可靠性也将得到提高。此外，由于提高了气流的管理，公司能够将两部冷却单元调整为待机状态，每年减少电力消耗27024美元(合每月2252美元，电价为每度电0.08美元。)。该公司在采取措施后在第二个月和第三个月就可以得到回报。
2.封闭数据中心和架空地板的缝隙
根据你在检查中的发现，建议你封闭以下区域：
*墙壁缝隙，特别是穿过墙体的电缆架和线槽。检查支柱四周，确定没有冷却气流通过支柱流入邻近的地板内。检查其它的缝隙，包括可能漏风的大门、电梯、机柜门、窗户、有电缆穿过的天花板缝隙以及房间吊顶上的洞。
*架空地板缝隙不会将冷却气流直接输送到IT设备的进气口或正面。房间上方和下方走线处的大多数缝隙都需要密封。此外，电力分配单元和线槽的洞也都需要密封。
成功案例：一家金融研究机构拥有10000平方英尺数据中心，为了让冷却气流流通，数据中心内安装了400个特殊的通气管。这些措施在头两个月里就收到了回报，平均每年节省下来的运营支出为50896美元。由于冷却能力提高，公司关闭了数据中心内18%的计算机房空气冷却单元(CRAC)，每部冷却单元平均每年5000美元运营成本。在提高了冷却能力后，数据中心管理员还可以在不增加任何额外的冷却单元的情况下增加服务器密度。
3.提高地板上部的气流管理
依据数据中心的独特环境，补救措施包括安装内部光滑的面板、直边面板、水平分割面板、冷风通道和热风通道。
在不使用的架构单元的缝隙间安装光滑的面板，以防止从服务器内部排出的热风形成前后循环。由于设备密度会不断增加，在机柜内，热风循环会通过机柜中的空旷处进入冷风通道。安装光滑面板可以帮助设备的进气口温度，特别是机架顶部的温度低于美国采暖、制冷和空调工程师学会(AmericanSocietyofHeating，RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers，简称ASHRAE)推荐的80.6°F最高温度。
成功案例：两家金融研究机构，一家数据中心的服务器密度很高，而另一家的服务器密度则相对处于一个较低的水平。虽然这两家机构的情况不同，但是它们都向我们证明了，正确安装光滑面板可以帮助节约能源消耗成本，因为温度较高的回流气流提高了冷却单元的冷却效率。这一措施帮助降低了运行成本，递延了资本开支。计算表明，在未来几个月里，这两家公司就可以收到回报。
数据中心的服务器密度很高的公司，平均每年可以节约137395美元成本，在第二个月即收到了回报。原因在于29.5%的CRAC单元处于待机状态，这使得平均每年的运行和维护成本下降了29%。在提高了冷却效率后，数据中心管理员在降低了运行支出的同时还可以增加服务器密度，递延资本成本。
低密度的公司拥有12个水冷CRAC单元和7.5马力风扇电机，平均每年节省30594美元成本，在第四个月就获得了回报。这代表冷却单元平均每年运行和维护成本下降了15%。
4.调整计算机房
在安装了推荐的密封技术后，重新检测一下热负荷和所有冷却单元的设置以确保它们能够最大效率地利用密封缝隙防止冷风流失或热风产生循环所带来的成果。
计算机房也应当被评估，以增加设备的可靠性，进一步降低运行成本。这需要工程师实地调查，物理打开设备，进行详细的性能检测。工程师应当：
*通过将所有的PDU或远程电源面板RPP的输出功率加起来或通过计算UPS系统的输出功率以确定热负荷
*通过检测温度和相对湿度来评估冷却单元的配置情况。确定它们是否正确设置，与整个房间是否匹配?
*校准回流气流湿度传感器。确定用于进行监测的设备已经被正确校准。
*检查每一个冷却单元，确保每一个冷却单元都能高效的进行冷却。在确定冷却能力时，需要对气流量和温度下降进行测量。
*根据热负荷数据和冷却能力信息确定所需要运行的冷却单元数量。每一个机房内都应当有冗余的冷却能力。
*确定风道开孔的适当数量和位置。
*使用红外照相机绘制气流的循环图，查找设备性能问题，制订改良方案。
降低能源消耗就意味着节约成本。专业计算机房补救措施在节约能源消耗方面几乎是立竿见影，公司可以在不增加冷却基础设备的情况下增加服务器密度。虽然我们的推荐建议包括了在密封技术、湿度与环境监控方面的投资，但是这些资金和时间上的花费很就会在节能方面得到高额回报。
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