使用自然冷卻系統(tǒng)正在成為趨勢，特別是在對新建數(shù)據(jù)中心。直接或間接地使用ICT設備無論是從理性上還是在財政上無疑都具有吸引力

但是這種來自室外的空氣真的是免費嗎?不一定。自然冷卻系統(tǒng)一方面增加系統(tǒng)運行的復雜性，一方面提高設備運維費用。如果這種復雜性不能被很好的管理或識別，會提高自然冷卻能耗成本以及運營風險。

密切注意氣候

氣候是最明顯的可變因素。氣候炎熱的時候自然冷卻能力就會下降，需提高室內(nèi)溫度，或?qū)⒆匀焕鋮s與傳統(tǒng)制冷相結合，確保室內(nèi)溫度保持數(shù)據(jù)中心溫度規(guī)定范圍內(nèi)。

多操作模式是另一個復雜的因素。比如，在 Facebook的Prineville(普賴恩維爾，美國地名)數(shù)據(jù)中心自然冷卻系統(tǒng)使用八種不同的模式，(可應用于不同的氣候條件)，對來自外部的空氣進行優(yōu)化，適用于不同氣候條件下的蒸發(fā)冷卻。使用通過壓縮冷卻增加的直接外部空氣的自由冷卻系統(tǒng)具有至少三種不同的操作模式。

維護也變得更加復雜。自然冷卻增加與室外空氣直接接觸的移動機械部件(例如，空氣阻尼器和制動器)的數(shù)量。室外空氣具有腐蝕性，可能導致阻尼器和制動器被卡住，或者不能提供冷卻，又或者導致系統(tǒng)無法引入室外空氣。具有蒸發(fā)制冷的自然冷卻系統(tǒng)增加對于冷卻水維護，這種維護需要進行化學處理和定期沖洗。

在數(shù)據(jù)中心溫度升高時，自然冷卻系統(tǒng)的復雜性能夠顯著降低溫度，并并帶來節(jié)能效果。

高故障率
  

自然冷卻系統(tǒng)的高故障率在能源效率、建筑技術文獻里都有記載。一篇由Kristen Heinemeier在2014年美國節(jié)能經(jīng)濟委員會關于建筑節(jié)能的研究報告中發(fā)表的撰寫的題為《 Free Cooling, At What Cost》是一篇較為實用的文章。

Heinemeier對節(jié)能裝置(直接自然冷卻)進行調(diào)研，了解故障的發(fā)生率以及帶來的影響。她發(fā)現(xiàn)盡管節(jié)約裝置是一項很好的節(jié)能技術，但是它們在實踐中的表現(xiàn)并不理想。比如，僅在加利福尼亞州，在接受調(diào)研的設施中，外部空氣阻尼器有30%-40%的時間是不使用的。她表示：“這種類型的故障意味著節(jié)能裝置并不節(jié)能，同時，外部外部空氣也沒有進入室內(nèi)。其他研究發(fā)????，在加利福尼亞的數(shù)據(jù)中心在RTU(遠程測控終端)上設定的溫度最高值是不正確的，導致能夠在使用自然冷卻內(nèi)的時間縮短?！?/span>

最近參觀兩個國家的不同跨國公司的五個數(shù)據(jù)中心，發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)中心使用制冷設備來自三家不同的制造商。

通過參觀的幾十臺自然冷卻單元中，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的制冷單元存在容量不足、配置缺陷或者設備不工作的問題。具體問題包括控制器配置、傳感器故障、安裝故障、機械故障。

案例：

1、某一數(shù)據(jù)中心，室外溫度低，空氣阻尼器關閉的，制冷單元只對室內(nèi)氣流進行循環(huán)。這是由于DX(直接膨脹)壓縮機非必要的運行，導致運營成本高昂。運營商知道應該運行自然冷卻系統(tǒng)，但并不知道為什么沒有運行。自從大約一年前，安裝自然冷卻單元以來，該設施就一直在運行。經(jīng)調(diào)研表明，控制器配置不正確，配置錯誤的控制邏輯阻止了自由冷卻操作。

2、某一數(shù)據(jù)中心，發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)正在運行，將室外空氣引入室內(nèi)。然而，由特定制冷單元排出的氣流并不像預期的溫度那么低。對制冷單元的檢查顯示，外部阻尼器和回風阻尼器都是關閉的。外部空氣阻尼器上的阻尼器執(zhí)行器夾具已經(jīng)掉下或被移除，使得阻尼器完全處在關閉位置。通過對傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)進行分析，確定問題。該部門的情況顯示，外部空氣阻????器和回風阻尼器關閉。外部空氣阻尼器上的阻尼器執(zhí)行器夾具已經(jīng)掉下或被移除，使得阻尼器卡在完全關閉位置。通過分析來自冷卻優(yōu)化傳感器網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)來確定這個問題。

3、某一數(shù)據(jù)中心，可以看到控制系統(tǒng)、阻尼器同時運行，產(chǎn)生冷空氣，只是不是很多。測量穿過外墻的室外進風口的溫度。從戶外進風管道，需由法蘭連接。還有一個數(shù)據(jù)中心，采用相同的自然冷卻設備，外部通風管道直接進入室內(nèi)，沒有使用法蘭。法蘭安裝使制冷單元通過空心墻結構吸入空氣，使自然冷卻容量降低40%。這一問題也通過分析傳感器網(wǎng)絡數(shù)據(jù)得????確認。

(備注：法蘭連接就是把兩個管道、管件或器材，先各自固定在一個法蘭盤上，然后在兩個法蘭盤之間加上法蘭墊，最后用螺栓將兩個法蘭盤拉緊使其緊密結合起來的一種可拆卸的接頭。)

值得注意的是，雖然每種情況下自然冷卻系統(tǒng)都存在問題，但是這些問題都是可以解決的，同時，并不需要過多花費。更重要的是，運營商并不是總能意識到他們的自然冷卻系統(tǒng)已經(jīng)受影響，意識不到，自然就不會解決問題。由于缺乏預見性，導致造成的額外的成本支出以及潛在的過熱風險之外，這些設施將花費大量金錢去尋求一種解決方案，但事實上，他們現(xiàn)有設備就能滿足目前運行需求。

監(jiān)控制冷系統(tǒng)

因為自然冷卻系統(tǒng)工作時是高效的，因此，要能做到自然冷卻系統(tǒng)實現(xiàn)安全運行和，并享受到因此帶來的優(yōu)勢，需要通過可視化監(jiān)控系統(tǒng)降低風險發(fā)生幾率。在加利福尼亞州，動態(tài)監(jiān)測，分析和診斷結合視覺檢查將揭示問題，并有助于確保在復雜的冷卻基礎設施中持續(xù)和正確地運行自然冷卻。 在運行關閉這一類的重要任務中，使用遠程監(jiān)控和分析結合智能報警????確保可靠運行自由冷卻的唯一方法。

隨著自然冷卻成為制冷任務關鍵設施的標準手段,考慮其增加的風險和復雜性至關重要。通過對冷卻系統(tǒng)進行監(jiān)控并與智能分析和控制層相結合，是確保數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)安全運行最有效的方式。