盡管液體冷卻已成為一種趨勢，但空氣冷卻仍然是大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的主要冷卻方法。要使空氣冷卻有效，有兩個目標(biāo)：最大限度地增加IT設(shè)備的空氣輸送量，并使從IT排出的熱空氣與進(jìn)入的冷空氣分開。

有多種冷卻類型來分離熱空氣和冷空氣，但并非每個數(shù)據(jù)中心都采用相同的方法。管理員必須了解不同類型的空氣冷卻方法以及控制回風(fēng)以最大程度地提高冷卻效率的重要性。

空氣分離的好處

分離不同溫度的空氣可完成兩項任務(wù)：

● 它使到達(dá)ITE的數(shù)量最大化。

● 它通過機(jī)械冷卻最大程度地提高空調(diào)的性能，并在使用外部空氣時最大程度地延長免費冷卻時間。

空氣混合類型

空氣在通過設(shè)備機(jī)架中設(shè)備之間的開口時，或在機(jī)柜排的頂部和末端周圍循環(huán)時會混合。這些方法分為旁路空氣和再循環(huán)空氣。

有了旁通空氣，冷卻空氣就會繞過ITE，而不是穿過它。冷空氣與排出的熱空氣混合，從而降低返回空調(diào)的空氣溫度，并降低冷卻能力。

在循環(huán)空氣中，ITE排出的熱空氣會返回到前端并與冷卻的供應(yīng)空氣混合。這會升高進(jìn)入ITE的空氣溫度，降低冷卻效率并縮短ITE的使用壽命。

分離冷熱空氣

通過冷熱通道設(shè)計，機(jī)柜面對面和背對背布置?？ㄈ胧教畛涿姘甯采w機(jī)架和機(jī)柜中ITE設(shè)備之間的開放空間以填補縫隙。然而，使用這種方法，空氣仍然會從機(jī)柜頂部和排尾處泄漏。

過道封閉形式

通道遏制系統(tǒng)使用屏障將兩種空氣溫度隔開。這包括熱通道、冷通道、完全遏制系統(tǒng)和部分遏制系統(tǒng)：

熱通道封閉：封閉ITE排出的空氣，使房間的其余部分保持送風(fēng)溫度。這種方法在新建筑中通常是最容易實施的，而且節(jié)能。這種方法確實會為房間的其余部分使用一些冷卻空氣。

冷通道封閉：封閉ITE送風(fēng)，使房間其余部分保持熱通道溫度。如果空氣平衡得到控制，這可以最大限度地利用冷空氣。除非已經(jīng)有回風(fēng)室天花板，否則在現(xiàn)有房間中改造冷通道更容易。

全封閉：封閉通道兩端均設(shè)有門，柜頂與天花板之間設(shè)有實心面板。柜底的填充物可防止空氣在下方流動。

部分封閉：使用塑料條封閉代替門和面板。它們可能只位于過道末端，而不是機(jī)柜上方。在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心，部分封閉通常比完全封閉更有效、更便宜且更容易實施。

所有形式都可改善空氣控制和能源效率。主要注意事項是防火。全封閉要求每個過道都有排氣頭。現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心可能在備用過道有排氣頭。部分封閉可避免在工作ITE周圍重新鋪設(shè)管道。所有門和面板都應(yīng)按照國家消防協(xié)會75標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防火。

數(shù)據(jù)中心的三種冷卻方法取決于架構(gòu)：架空地板、高架冷卻和緊密耦合冷卻。

架空地板

架空地板上布滿了孔洞——氣流面板上的孔洞，以及電纜和管道通道上的孔洞。帶有整體或附加葉片的氣流面板可用于控制空氣量并將空氣引導(dǎo)至正確的機(jī)柜，通常比傳統(tǒng)地磚更有效。高流量地磚很有用，但不要使用太多。輸送到ITE的空氣不能多于地板下的空氣。

這些地板按照制造商的空氣靜壓室地板標(biāo)準(zhǔn)輸送空氣。它們會漏氣，而且當(dāng)人們在上面行走以及管理員移除和更換面板時，漏氣會更多。為了限制泄漏，每隔幾年請專業(yè)人員清潔地板下空間，并在清潔過程中重新找平瓷磚。

每次拆除的瓷磚不得超過兩塊，以免破壞地板的穩(wěn)定性，并且拆除的瓷磚數(shù)量要盡可能少，以保持整個地板的最大氣流。將瓷磚完全按照拆除時的樣子放回原處，以保持密封。

房間周邊和大型設(shè)備（如空調(diào)和不間斷電源）周圍會發(fā)生嚴(yán)重泄漏。用閉孔泡沫密封所有邊緣。此外，用防火材料密封管道通道。地板電纜開口也是泄漏點。新舊電纜均可使用墊圈或刷式密封件。不要使用玻璃纖維、礦棉或任何其他可能剝落并進(jìn)入空氣和設(shè)備的產(chǎn)品。

頂部冷卻

許多較新的數(shù)據(jù)中心，無論是否設(shè)有架空地板，都使用架空冷卻。管道系統(tǒng)將空氣從傳統(tǒng)的周邊空調(diào)輸送到冷通道，或?qū)⒖諝鈴陌惭b在通道中、機(jī)柜頂部或機(jī)柜正上方的單個冷卻裝置中分配出來。這種方法的工作原理是密度較大的冷空氣下落，取代較暖的空氣并將其向上推。

如果管理人員選擇并提供擴(kuò)散器以最大限度地提高空氣輸送量，管道系統(tǒng)可以在整個過道內(nèi)提供相當(dāng)均勻的溫度?？照{(diào)風(fēng)扇還必須能夠抵抗管道靜壓。節(jié)能且已成為相對標(biāo)準(zhǔn)的電子換向風(fēng)扇可能無法通過長管道供應(yīng)足夠的空氣。

直接頂置冷卻需要特殊的制冷劑管道，提供顯熱冷卻，沒有濕度控制。它通常用于機(jī)柜的高密度點冷卻。

緊密耦合冷卻

采用這種方法，冷卻裝置將空氣輸送到盡可能靠近ITE進(jìn)氣口的位置，并將熱廢氣從附近的機(jī)柜中拉回自身，然后才能離開熱通道。通常的形式是行內(nèi)冷卻器，盡管直接架空裝置也被歸類為緊密耦合。

控制回風(fēng)的重要性

計算機(jī)房空調(diào)(CRAC)根據(jù)回風(fēng)溫度控制送風(fēng)量和送風(fēng)溫度。旁通空氣可降低回風(fēng)溫度，因此CRAC控制器測量到需要的冷卻量較少。ITE入口溫度隨后上升，回風(fēng)溫度也隨之升高，因此CRAC裝置現(xiàn)在提供更多冷風(fēng)，直到回風(fēng)溫度回落并重復(fù)此循環(huán)。這稱為短循環(huán)，會導(dǎo)致冷卻效果不佳、濕度控制不佳和設(shè)備磨損加快。

控制良好的回風(fēng)的一個好處是其熱力學(xué)特性，這讓大多數(shù)IT專家感到驚訝。當(dāng)更熱的空氣返回到線圈時，空調(diào)可以提供更多的冷卻。以下是兩個示例，使用同一臺空調(diào)，冷卻能力提高了65%：

回風(fēng)溫度為75華氏度（23.9攝氏度）時，空調(diào)的額定制冷量為20噸（t）或75千瓦（kW）。

回風(fēng)溫度為95華氏度（35攝氏度）時，空調(diào)的額定制冷量為33噸或114千瓦。

提高回風(fēng)溫度需要提高ITE入口溫度，這樣也能節(jié)省冷卻能源。

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的運行溫度為55華氏度（12.8攝氏度）。通過ITE的溫升（稱為deltaT、DT或ΔT）為20華氏度（11.1攝氏度）是標(biāo)準(zhǔn)值，這使得排放溫度為75華氏度（23.9攝氏度）。

將入口溫度升高到75華氏度（23.9攝氏度），出口溫度應(yīng)升高到95華氏度（35攝氏度）。

ASHRAE建議的ITE入口溫度范圍最高為80.6華氏度（27攝氏度）。因此，75華氏度（23.9攝氏度）完全符合參數(shù)要求。即使過道內(nèi)的溫度存在差異，機(jī)柜溫度也不會超過最大值。空調(diào)現(xiàn)在具有更高的制冷能力，從而節(jié)省了能源。

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