高熱密度解決方案：根治機房“發(fā)熱”

技術(shù)的發(fā)展總是具有兩面性，在給人們帶來便利的同時，往往也會導(dǎo)致一些令人棘手的問題。這在IT機房中就得到了很明顯的體現(xiàn)。近年來，隨著IT技術(shù)的飛速發(fā)展，規(guī)格更小、速度更快、功能更強大的高功率密度機架服務(wù)器、刀片服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機等越來越多地被采用，設(shè)備的部署密度越來越大，單個機架的能耗也越來越高，造成了單個機架或機架局部單位面積發(fā)熱量的急劇上升，從而導(dǎo)致了機房局部“發(fā)熱”的高熱密度現(xiàn)象的產(chǎn)生。

面對機房中的高熱密度問題，傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)顯得力不從心。通常我們采用冷熱風(fēng)通道隔離、自下而上送風(fēng)的方式為機架中的IT設(shè)備提供制冷。這種制冷方式，在單個機柜發(fā)熱量小于5kW時，如果設(shè)計合理，能使機房的總體溫度得到控制。但如果機房大于5kW（甚至只有3kW）的機柜時，局部熱點問題就會出現(xiàn)。尤其是機架頂部的服務(wù)器溫度控制難于保障?！鞍l(fā)熱”問題有增無減，因此由于過熱而導(dǎo)致的宕機現(xiàn)象也呈上升趨勢。另一方面，為了提高制冷效果，傳統(tǒng)的制冷設(shè)備往往要占用大量的機房空間，包括巨大的封管截面以及架高地板所占用的空間。

現(xiàn)代機房的發(fā)展以及可能會凸顯的高熱密度問題，早就引起了艾默生網(wǎng)絡(luò)能源產(chǎn)品研發(fā)者們的關(guān)注。作為世界著名的機房環(huán)境解決方案的供應(yīng)商，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源在2000年就開始著手研制新一代針對機房環(huán)境高熱密度的環(huán)境解決方案。經(jīng)過多年的努力，公司推出了創(chuàng)新的、針對機房內(nèi)高熱負荷的LiebertXD高熱密度解決方案，自2003年在美國開始應(yīng)用，至今已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)銷售15000套以上的XD終端。該解決方案靈活、高效、綠色、安全，成為客戶根治機房“發(fā)熱”問題的不二之選。

“靈活”主要體現(xiàn)在LiebertXD系統(tǒng)的安裝部署上。該系統(tǒng)由制冷主機（XDP或XDC）以及制冷末端單元（XDH、XDV、XDO）組成。其中，制冷主機可以選擇安裝在機房內(nèi)或機房外的其他房間。制冷末端則有三種方式可以選擇：立體安裝的XDH、機架上方安裝的XDV，以及吊頂安裝的XDO。XDH適合機架上方空間有限或者天花板高度過低的情況，可以部署在以冷、熱通道布局的成排放置的機架中間；XDV可以垂直放在機架的上部，直接吸收來自機架內(nèi)部或者來自熱通道的熱空氣，經(jīng)過冷卻之后釋放到冷通道；XDO則部署在冷通道上方，從熱通道吸收機架散發(fā)的熱空氣，經(jīng)過冷卻之后向冷通道釋放。此外，該系統(tǒng)還提供多種冷卻方式，包括風(fēng)冷、水冷、乙二醇冷卻等，能夠適應(yīng)現(xiàn)場不同需求；風(fēng)冷冷凝器還能夠提供適合不同溫度環(huán)境的配置；系統(tǒng)還能方便地進行擴容。這些也都體現(xiàn)了其靈活性。

“高效”主要體現(xiàn)在XD系統(tǒng)的制冷效率上。該制冷系統(tǒng)能夠根據(jù)實際需要，靈活放置在最靠近主設(shè)備的位置，配合主設(shè)備機架按照冷、熱通道隔離的布置方式，向主設(shè)備機架的冷通道注入高熱密度設(shè)備所需的冷量，即是說，能夠?qū)⒗淞恐苯铀偷綑C房最需要制冷的“熱點”。相對于傳統(tǒng)機房制冷系統(tǒng)的“遠距離送風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)”，這種方式大幅度降低了冷、熱空氣的交叉損耗，提高了制冷效率。此外，XD系統(tǒng)的制冷末端單元與傳統(tǒng)機房制冷系統(tǒng)配合使用，可以解決單個機架高達40千瓦的制冷問題，非常適合配置了刀片服務(wù)器等高熱密度機架的機房。

“綠色”主要體現(xiàn)在XD系統(tǒng)節(jié)能、節(jié)地、環(huán)保的特點。首先，與傳統(tǒng)冷卻方案比較，XD系統(tǒng)的節(jié)能率高達30%：該系統(tǒng)利用制冷劑相變吸收大量機房顯熱的原理和獨特的制冷劑控制技術(shù)，100%的顯冷量輸出，既可防止產(chǎn)生冷凝水，又可避免潛冷量輸出而產(chǎn)生的能量損耗；XD系統(tǒng)的制冷末端單元前置，貼近負載機架，可大大減少送風(fēng)所消耗的能量，與傳統(tǒng)空調(diào)遠距離送風(fēng)相比可使風(fēng)機能耗降低65%；該系統(tǒng)隨機房設(shè)備熱量變化自動調(diào)節(jié)制冷量大小的特點也能大大提升節(jié)能效果。其次，該系統(tǒng)的制冷主機可以放置在其他房間；制冷末端XDV適合放置在機架的上部，而XDO適合吊頂安裝，因此無需占用寶貴的機房空間，具有節(jié)地的優(yōu)點。第三，XD系統(tǒng)的制冷主機與制冷末端單元通過銅管連接，管道內(nèi)部充注R134a環(huán)保冷媒進行換熱，而直接蒸發(fā)主機系統(tǒng)則采用了R407C環(huán)保冷媒。因此，這是一個絕對“綠色”的制冷解決方案。

“安全”主要體現(xiàn)在XD系統(tǒng)消除了水進機房的安全隱患。在XD系統(tǒng)中，冷凍水制冷主機放置于機房之外的房間，通過銅管道與制冷末端單元連接，管道內(nèi)部充注R134a環(huán)保冷媒，可以直接通到機架上方，避免了傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)水進機房所帶來的安全隱患。另外，制冷末端單元通過主機控制器進行控制，保證了其蒸發(fā)器表面溫度高于露點溫度，能夠避免蒸發(fā)器及冷媒管路表面結(jié)露產(chǎn)生冷凝水，進一步提高了安全性。

機房也是一個有機體，像人和動物一樣，這一機體的“發(fā)熱”也會對其各部分的機能造成嚴重影響，甚至?xí)輾д麄€系統(tǒng)。因此，如何高效醫(yī)治機房“發(fā)熱”已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)探討的焦點。在這種情況下，具有靈活、高效、綠色、安全特點的艾默生LiebertXD高熱密度解決方案成為了應(yīng)時而生的寵兒。目前，LiebertXD系統(tǒng)在全球已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，自2006年引入中國以來，已經(jīng)擁有SUN、中國國際金融有限公司、中國移動、平安保險等客戶。相信隨著我國新一代機房建設(shè)的不斷發(fā)展，艾默生LiebertXD高熱密度解決方案的應(yīng)用也會不斷深入，從而引領(lǐng)新一代數(shù)據(jù)機房制冷不斷走向變革。