你可能會(huì)覺得這很難相信,但是每一次我都會(huì)聽到像“我們花了一大筆錢在的數(shù)據(jù)中心的地板的孔洞護(hù)線套上,卻并沒有因此看到收益,所以,只要服務(wù)器運(yùn)行良好,就沒有必要再在這方面花費(fèi)過多,投入更多精力來改善。自從那時(shí)聽到這些言論,就難免會(huì)想,這些投資人對(duì)將投入的錢花氣流組織改善方面并不是那么看好,或者說,這些懷疑論者或者對(duì)此持否定看法的人,有,但可能只是少數(shù)。
事實(shí)上,在投資人沒有看到通過改善氣流組織帶來的效益的時(shí)候,是很難擺脫這種言論的。如何從改善氣流組織,與此同時(shí),能看到預(yù)期計(jì)劃的成本控制呢?其實(shí),最初這些改善氣流組織的方案僅僅是其后續(xù)方案的敲門磚,這些后續(xù)行為才能開啟節(jié)省費(fèi)用的大門。例如,用于地板開孔處密封用的護(hù)線套是數(shù)據(jù)中心氣組織改善方案中的附件之一。由于這些護(hù)線套會(huì)堵住服???????器后面地板開孔周圍的縫隙,從而使旁路氣流降低到最小值,從而有更多冷空氣經(jīng)過冷通道,進(jìn)而消除或降低機(jī)柜內(nèi)局部熱點(diǎn)的問題,進(jìn)一步降低服務(wù)器進(jìn)風(fēng)溫度。
不過,通過改善氣流組織并不能直接轉(zhuǎn)化為收益,除非降低精密空調(diào)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速,進(jìn)而降低風(fēng)量,降低能耗。由于風(fēng)扇法則的緣故,這些變化帶來影響可能是戲劇性的。 氣流降低10%相當(dāng)于風(fēng)扇能耗降低約27%.當(dāng)有機(jī)會(huì)將氣流降低一半以上時(shí),節(jié)省的運(yùn)營費(fèi)用是相當(dāng)顯著的。 當(dāng)然,如果只是換湯不換藥(即精密空調(diào)只安裝一個(gè)風(fēng)扇),效果不會(huì)顯著,可以通過將這些風(fēng)扇改???????EC風(fēng)扇,改造的費(fèi)用可以通過兩年回收。

(備注:
affinity laws:風(fēng)扇法則,它們適用于泵,風(fēng)扇和水力渦輪機(jī)或HVAC中以表示涉及泵或風(fēng)扇性能的變量之間的關(guān)系(例如液壓壓力,體積 流量,軸速、功率)。規(guī)律適用于離心和軸向流動(dòng)。該法則源于白金漢姆定理得出的。因?yàn)樗鼈兺ㄟ^從已知的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速或不同的葉輪直徑中預(yù)測出口壓力或揚(yáng)程。唯一的要求是兩個(gè)泵或兩個(gè)風(fēng)扇是動(dòng)力相似,即強(qiáng)制流體的比例是相同的。
動(dòng)力相似:兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相似的液流中,在對(duì)應(yīng)瞬時(shí),對(duì)應(yīng)點(diǎn)上受相同性質(zhì)力的作用,力的方向相同,且各對(duì)應(yīng)的同名力成同一比例,則兩個(gè)液流動(dòng)力相似。
兩個(gè)運(yùn)動(dòng)相似的液流中,在對(duì)應(yīng)瞬時(shí),對(duì)應(yīng)點(diǎn)上受相同性質(zhì)力的作用,力的方向相同,且各對(duì)應(yīng)的同名力成同一比例,則兩個(gè)液流動(dòng)力相似。)
實(shí)踐結(jié)論
長期以來,地板孔洞管理、盲板部署被認(rèn)為是提高數(shù)據(jù)中心空氣流量管理效率的最低入門實(shí)踐方案,雖然方案簡單又容易實(shí)現(xiàn),制冷效果卻非常明顯??沙杀竟?jié)約的卻不是那么容易看出來。
通過移除不需要制冷的設(shè)備前方的風(fēng)口地板,并且基于機(jī)架負(fù)載、地板下靜壓值重新規(guī)劃風(fēng)口地板的位置,消除了旁路氣流的浪費(fèi)。 另一方面,盲板可根據(jù)房間的壓力動(dòng)力學(xué)來應(yīng)對(duì)旁路氣流和熱空氣再循環(huán)。
(備注:旁通氣流是指從制冷單元出來的氣流,沒有通過IT設(shè)備就直接返回制冷單元的那部分氣流。)
如果剩余空氣供應(yīng)到冷通道中,則盲板可減輕流經(jīng)服務(wù)器機(jī)柜的旁路氣流。 相反,如果供應(yīng)空氣量不足以滿足機(jī)柜需求,精密空調(diào)風(fēng)扇將會(huì)將其他地方氣流組織用到機(jī)柜,包括將加熱廢氣用到機(jī)柜上。 在這些情況下,盲板將會(huì)促進(jìn)氣新再循環(huán)。
無論如何,管理風(fēng)口地板與安裝盲板,確實(shí)對(duì)提高制冷效率、消除或減少熱點(diǎn)有一定的效果,同時(shí)降低設(shè)備進(jìn)口溫度。 然而,若將這些效率提高轉(zhuǎn)化為能源從而達(dá)到節(jié)約費(fèi)用的目的,必須將控制氣流與溫度做到位,而不是根據(jù)實(shí)際需要計(jì)算。
例如,數(shù)據(jù)中心中真正意義上的溫度是機(jī)柜進(jìn)風(fēng)溫度,就是制冷設(shè)備的溫度的應(yīng)該通過放在靠近服務(wù)器或磁盤陣列的傳感器來控制。
溫度控制可以根據(jù)指定的最高溫度和氣流進(jìn)行控制,通過監(jiān)測壓力差或維持最低和最高的服務(wù)器入口溫度之間的溫度差。從這些數(shù)據(jù)反饋,可以重新部署風(fēng)口地板,提高氣流效率,通過風(fēng)口地板的管理、安裝盲板,從而達(dá)到改善氣流,控制溫度,從而達(dá)到節(jié)能。
控制作用
最后,對(duì)于改善數(shù)據(jù)中心能效的最大投資將是通道氣流遏制系統(tǒng),無論是垂直風(fēng)管機(jī)柜遏制系統(tǒng),熱通道或冷通道氣流遏制還是某種形式的部分通道遏制系統(tǒng)。氣流遏制系統(tǒng)將最大限度地提高剛才所說的的配件所能達(dá)到全部的制冷效能,并可能使特定通道內(nèi)支持的功率負(fù)載或熱密度是之前的四倍。
當(dāng)然,這種投資在沒有落實(shí)到位相關(guān)數(shù)據(jù)反饋,與實(shí)際需求掛鉤的控制策略,沒有采用變頻風(fēng)扇,,是不會(huì)轉(zhuǎn)化為費(fèi)用節(jié)省下來的,需要將這些剛才提到的方案集成到精密空調(diào)系統(tǒng)或者免費(fèi)的冷卻系統(tǒng)架構(gòu)內(nèi)。隨著將這些節(jié)能方案一一落實(shí)到位,進(jìn)風(fēng)溫度會(huì)提升,從而促進(jìn)能耗降低,達(dá)到控制節(jié)約成本的目的。
在這里需要明確的就是,雖然業(yè)界主張利用原設(shè)備廠商提供給的計(jì)算機(jī)設(shè)備工作溫度的上限,這反映在最新的ASHRAE TC9.9指南中,但在這里要討論不是提高IT設(shè)備的最高溫度; 而是提高最低溫度。
通過對(duì)氣流組織管理發(fā)現(xiàn),冷通道最低溫度和與最高溫度之間的差異可以從15-20 F之間降低到2-5 F,允許最低溫度顯著增加而不會(huì)影響最高溫度。 將最低溫度升高,可以降低制冷機(jī)組能耗,可節(jié)省余約40%的能耗。 此外,獲得免費(fèi)冷卻時(shí)間將顯著增加。
在一些節(jié)能裝置低回報(bào)率情況下,有些數(shù)據(jù)需要重新計(jì)算。通過消除旁路氣流,直接讓氣流進(jìn)入冷通道,從而降低溫度,增大溫差從而達(dá)到改善制冷效果的目的,如此,就可以關(guān)閉額外的制冷單元或者可以增加IT負(fù)載。
總而言之,通過安裝節(jié)能裝置,可以提高回流溫度,從而釋放部分制冷量,從長遠(yuǎn)講,可以降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)營費(fèi)用。
總結(jié)
當(dāng)談到采取措施來改善氣流組織效率時(shí),總是要試圖說明從有效性和效率著手,至少要探討涉及實(shí)現(xiàn)效率改善的經(jīng)濟(jì)效益所需的相關(guān)內(nèi)容。 目前,采用這些基本做法的還不是是普遍的,雖然一篇文章不會(huì)立即轉(zhuǎn)變潮流,但還是希望引起業(yè)界一點(diǎn)點(diǎn)的重視,千里之行,始于足下。