數(shù)據(jù)中心的冷卻效率

“冷卻”已成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的熱門話題，高效的冷卻方法在可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要的技術(shù)作用。

當(dāng)數(shù)據(jù)中心得到適當(dāng)冷卻時(shí)，可以大大延長計(jì)算和存儲(chǔ)組件的使用壽命。配電和布線的額定值包括溫度，因此當(dāng)母線槽、母線和電線等未冷卻并處于較高溫度時(shí)，必須降低其額定值。這可能意味著需要更大或更多的組件，并且運(yùn)輸和安裝這些附加組件的過程進(jìn)一步增加碳排放，這可能會(huì)影響可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

冷卻和水消耗

大多數(shù)數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)通過碳排放和水消耗來影響環(huán)境。隨著傳統(tǒng)方法的廣泛使用，有可能降低電力使用效率(PUE)，從而降低傳統(tǒng)電力生產(chǎn)中通過蒸發(fā)水進(jìn)行冷卻所排放的碳。

由于用于冷卻目的的水的價(jià)格特別低廉，這種解決方案成為許多行業(yè)中的經(jīng)濟(jì)選擇。然而，蒸發(fā)冷卻從流域中去除了數(shù)百萬加侖的水，并將含有高濃度污染物的廢水排放到當(dāng)?shù)靥幚硐到y(tǒng)。

過度用水，特別是在一些干旱地區(qū)，可能比碳排放對(duì)環(huán)境的影響更大，因?yàn)闅夂蜃兓跍p少許多地方的水資源供應(yīng)。應(yīng)該為當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、農(nóng)業(yè)和野生動(dòng)物保護(hù)稀缺的水資源，因?yàn)闆]有水就無法生存。隨著可再生能源的日益普及以及無水冷卻的使用，，有可能在未來幾年以更可持續(xù)和更有效的方式冷卻數(shù)據(jù)中心，而不會(huì)導(dǎo)致氣候變化或水資源短缺。

定義效率

如果想知道什么是最有效的冷卻技術(shù)，必須首先定義“效率”這個(gè)術(shù)語。

在大多數(shù)情況下，該術(shù)語指的是能源效率（通過PUE），這本身是好的，但能源效率通常是通過消耗水以及額外的水處理和下水道影響來實(shí)現(xiàn)的。

在能效計(jì)算中，水變得“不可見”，因此使得蒸發(fā)冷卻等水效率極其低下，盡管在降低PUE方面具有極大的能源效率。為了全面了解數(shù)據(jù)中心冷卻的可持續(xù)性，必須考慮所有的環(huán)境影響。

在許多情況下，節(jié)能器，也稱為“自然冷卻”，似乎是一種高效的技術(shù)，因?yàn)槠淅美鋮s的外部空氣來消除數(shù)據(jù)大廳的熱量，只需要很少的能源，并且不消耗水。但這種方法只有在室外溫度足夠低時(shí)才有效。因此，這不能成為唯一的冷卻來源，盡管這具有積極的可持續(xù)性影響，但仍存在局限性。

冷卻技術(shù)：有什么可用的？

一種有效的冷卻技術(shù)是使用節(jié)能冷水機(jī)的閉環(huán)冷凍水系統(tǒng)。通過廣泛的建模，該系統(tǒng)以盡可能少的用電量提供足夠的冷卻，并且僅使用初始量的水來啟動(dòng)系統(tǒng)。在較冷的月份，無需運(yùn)行制冷劑壓縮機(jī)即可提供全部或部分冷卻。當(dāng)與可再生電力配合使用時(shí)，該系統(tǒng)產(chǎn)生的碳排放量可以忽略不計(jì)，只有少量碳排放來自偶爾使用備用發(fā)電機(jī)和制冷劑損失。但其不消耗額外的水，并且使用少量的電力。因此，這是碳、能源和水的效率。

此外，根據(jù)應(yīng)用，可以在機(jī)架級(jí)別部署多種冷卻方法。

浸沒式冷卻通常部署在非常高密度的區(qū)域中，效率非常高，但往往價(jià)格不菲，并且需要專門的電氣元件。通過加壓活動(dòng)地板輸送空氣是最靈活的方法，能夠滿足低、中和一些高密度應(yīng)用的需求。浸沒式冷卻通常部署在非高架地板環(huán)境中，可以支持比加壓地板更高的密度，而無需擔(dān)心地板負(fù)載。然而，也存在布局限制。冷卻并不是一種一刀切的思維方式，因此選擇正確的方法可以最大限度地提高數(shù)據(jù)中心的效率。

總而言之，閉環(huán)風(fēng)冷式冷水機(jī)組可提供效率和靈活性，且不會(huì)增加水或污水的負(fù)擔(dān)，從而創(chuàng)造更可持續(xù)的足跡。這種解決方案仍然足夠靈活，可以適應(yīng)未來向浸沒式冷卻或液體到芯片冷卻的轉(zhuǎn)變。

合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

除了不同的冷卻方法之外，數(shù)據(jù)中心還可以通過調(diào)整數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)模來實(shí)現(xiàn)效率和可持續(xù)性。正確的尺寸加上適當(dāng)?shù)睦鋮s分布可以實(shí)現(xiàn)最高水平的效率。在此區(qū)域中，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商和建筑管理系統(tǒng)可防止和解決送風(fēng)和回風(fēng)及水溫與正常水平不匹配的問題。運(yùn)營商不斷監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心系統(tǒng)，努力在不犧牲可靠性的情況下提供最高效的環(huán)境。這就是為什么正確的尺寸和適當(dāng)?shù)睦鋮s分布是另一種提高效率的策略。

提高彈性和節(jié)省成本

除了整體提高可持續(xù)性之外，投資高效冷卻技術(shù)的數(shù)據(jù)中心的另外兩個(gè)主要好處是提高彈性和節(jié)省成本。節(jié)省成本的好處是顯而易見的。電是昂貴的，所以用的越少，節(jié)省的越多。然而，這不能以過度利用水為代價(jià)。

從風(fēng)險(xiǎn)的角度來看，缺水可能會(huì)完全關(guān)閉依靠蒸發(fā)水進(jìn)行冷卻的設(shè)施。由于正常運(yùn)行時(shí)間對(duì)任何數(shù)據(jù)中心提供商都至關(guān)重要，因此優(yōu)先考慮彈性而不是成本節(jié)約非常重要。通過努力消除水效率低的蒸發(fā)冷卻，轉(zhuǎn)而使用風(fēng)冷式冷水機(jī)組，特別是在水資源緊張的地區(qū)，可以提高對(duì)氣候變化和天氣相關(guān)破壞的抵御能力。

作為數(shù)據(jù)中心開發(fā)商和運(yùn)營商，在做出數(shù)據(jù)中心建設(shè)和冷卻決策時(shí)必須考慮未來。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)可以運(yùn)行數(shù)十年，而且越來越明顯的是，當(dāng)今存在的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和監(jiān)管條件將會(huì)發(fā)生變化。

現(xiàn)今的水可能既便宜且充足，但并不能保證十年后免受短缺之苦?？稍偕娏赡懿粫?huì)出現(xiàn)在每個(gè)人的議程上，但碳稅會(huì)導(dǎo)致電價(jià)上漲，而現(xiàn)今的長期可再生能源交易可以在未來節(jié)省數(shù)百萬美元?，F(xiàn)在最好的機(jī)會(huì)在于分析趨勢(shì)，并找到為可能的結(jié)果做好準(zhǔn)備的方法，從而提高數(shù)據(jù)中心的彈性和面向未來的能力。

隨著時(shí)間的推移，來越多的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商將轉(zhuǎn)向高效的冷卻技術(shù)，以保護(hù)其運(yùn)營免受設(shè)備故障以及未來氣候變化威脅的影響。必須要為未來做好規(guī)劃，并繼續(xù)在運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心實(shí)施高效的冷卻技術(shù)。

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