解决特殊数据中心气流遏制故障
2017/10/11 10:49:13点击:
气流遏制系统已经成为数据中心的设计标准去实行,在美国,甚至被一些州、市政建筑能源法典所列为规范执行。不过,这取决于由谁设计、实施项目,事实上,目前只有50%的数据中心采用了气流遏制系统来降低数据中心能耗。我想说的是,在我们这个行业中仍有三分之一左右企业、组织,依然没有意识到气流遏制系统带来能耗与效益。为什么到现在还会有这样的情况发生呢?
事实上,有各种各样的原因导致数据中心没有去做气流遏制系统。比如,气流遏制系统实施成本太高,或者实施后,还不能在短时间内看到它们所发挥到的作用,这两种说法都不够完善。气流控制系统能够为数据中心提供高密度的电源,低能耗成本的环境,同时,并能迅速为数据中心带来能效收益。
这些,只是我们经常的听到的一些借口的其中一部分,他们没有做气流遏制系统,我怀疑,有可能,他们对气流遏制系统不是很熟悉,不完全了解气流遏制系统的原理,说的比较委婉。然而,对于实施数据中心的气流控制系统的障碍在于,大部分业内人士的都有这样的看法,气流遏制系统并不能降低能耗和费用,相反,气流遏制系统能够更提高设备的利用率,从而减少气流与送分温度的升高。
基于这样的理解,听到业内人士对气流遏制系统反馈——“对一些数据中心来说很好,但对一些未必有效,比如:CRAH如果不是变频风扇的话,(或者DXCRACs本身能够阻止温度升高,减少气流)”。
从别人的错误中学到的,最显而易见的教训是,所有的流体动力和空气动力都需要在不同的速度控制上,我们需要可以在较高温度下有效去除热量的冷冻水,并避免在较低气流量下冻结线圈。
不那么明显的是,当有新设备的时候,DX并不会成为项目的障碍。
DX经常被集成到节能装置中,特别是在间接解决方案中,如在间接蒸发冷却、热交换器系统,因为采购成本较低,气流遏制系统对于数据中心整体设备费用而言,并不算高,通过实施气流遏制系统,数据中心能够支持自然冷却时间的比例很高。
更重要的是,对于现有的数据中心,管理人员也感到为难,要么升级、改造现有DX设备,或可以利用气流遏制系统来实现节能。
在几年前,电力研究所(EPRI)为加州能源委员会进行的一项研究发现,通过改造DXCRAC,可以改变风扇容,并有效地减低额定气流容量的60%,能够显著的降低能耗。
以奥斯汀的生产数据中心为例,在改数据中心,计划用19个月的时间,为数据中心内所有的CRAC风扇进行改装,而这些装置为数据中心带来6个月的收益。这个EPRI的报告有意义之处,寻找并研究它在评估数据中心时所提供的方法,以确定它是否适合产生一个良好的ROI(投资回报率),是否通过改造DXCRAC能带来快速回报。
通过过程中提供了对每个数据点的获取和分析的指导,这些步骤可以总结为:
1.数据中心在供应和回报之间的平均ΔT<15˚F
2.压缩机运行状态平均值<80%
3.压缩机运行时间<80%
4.阀门平均开放位置<80%
5.良好的遏制维护IT设备入口温度最低。
标准1-4是“or”,而不是“and”,要求和标准5是强制性的,与前4项中的任何一项相结合,尽管在任何情况下都可以方便地进行改造,事实上,对任何其他标准的风扇改造响应都有其回报。此外,精密空调供应商使数据中心运营商更容易从数字涡旋压缩机(涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机,压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。包括使通过压缩机壳体的气体的分路流动方式以减少夹带的油的许多结构特征。
在进入壳体之后,某些气体向上流动以减少了向下朝向油的流动的气体量。为了实现这目的,压缩机的电动机可以被套筒包围,该套筒具有用于引导气流到达电动机的上和下定子端部诸匝线圈的上和下孔。在某些实施例中,相对于在定子与电动机壳体之间的两气体通道重要地对吸入进口定位。该进口的位置使一通道接纳进入气体和将该流动分为沿两相反方向即向上和向下的流动。其它的通道仅传送气体向上。此外,吸入挡板、扩散件、流线型平衡重块和/或吸入管捕油件也能有助于气油分离或使夹带的油最少)和EC压缩机技术的遏制和一般气流管理最佳实践中获得经济利益。
DX冷却装置的温度限制不需要成为一个障碍,因为在更高的送风温度下,可以利用更多的自然冷却时间。在之前的文章中,我曾提过这个问题,但在这里总结一下这个命题,因为它直接涉及到更高的送风温度问题。
数据中心的温度关键指标是送风温度以及IT设备进风温度之间的差异。当我们谈论提高数据中心温度,并不是说提高IT设备温度,而是我们可以提高送风温度同时,不提高IT进风温度,通过气流遏制系统来实现。
传统的热通道/冷通道数据中心可能会在供应和最高IT进风之间表现出超过20˚F的差异,而ΔT可以在2-3˚F,具有良好的遏制能力,也可能是5-10˚F,执行部分控制。大多数DXCRAC可能会对90°F的设定点产生75˚F的供应。
但是,可以设置一个节能装置,例如,当送风温度在75˚F,相关的气流遏制系统,能够保证IT进风温度最高为78˚F,当环境条件使送风温度超过设定值时,精密冷却装置可以在它们设计的任何较低的送风温度下启动。
两种系统之间的戏剧性转换可能是有问题的,特别是两者之间温度变化速度改变时,但是可以通过冷却装设备自身循环来减轻切换速度。同时,依据数据中心所在位置,连同良好的气流遏制系统,每年可产生额外的1000-2000小时的自然冷却时间。
在冷水机组CRAH中的固态风扇,也被认为是影响气流遏制效果的障碍,实际气流减少。首先,相对于DX来说,从更高的送风温度中,能够更直接的获得能耗降低。较高的送风温度将提供更多的自然冷却时间,而且当不利用自然冷却时间,将会显著降低冷却装置的运行费用。
此外,用可变空气体积套件改造这些单元,实施过程要简单得多。EC风扇改装套件通常在一年半到两年,会看见回报。当整体实施项目包括气流遏制采购、安装时,这种回报,可能会延长到两到两年半。
诸如定频冷却风扇和DX冷却单元的机械障碍已经被看作为抑制数据中心增长的障碍,以及实现气流遏制系统经济、以及带来优势的障碍。虽然这种设备可能需要更多的创造性,这些并不意味着如此装备的数据中心能够忍受不能达到标准的能效。
无论您使用的是DXCRACs、CRAHs,还是其他的设备,我们的目标都应该是使用气流管理遏制系统的最佳实践来有效地降低成本并改善对数据中心的气流控制。
事实上,有各种各样的原因导致数据中心没有去做气流遏制系统。比如,气流遏制系统实施成本太高,或者实施后,还不能在短时间内看到它们所发挥到的作用,这两种说法都不够完善。气流控制系统能够为数据中心提供高密度的电源,低能耗成本的环境,同时,并能迅速为数据中心带来能效收益。
这些,只是我们经常的听到的一些借口的其中一部分,他们没有做气流遏制系统,我怀疑,有可能,他们对气流遏制系统不是很熟悉,不完全了解气流遏制系统的原理,说的比较委婉。然而,对于实施数据中心的气流控制系统的障碍在于,大部分业内人士的都有这样的看法,气流遏制系统并不能降低能耗和费用,相反,气流遏制系统能够更提高设备的利用率,从而减少气流与送分温度的升高。
基于这样的理解,听到业内人士对气流遏制系统反馈——“对一些数据中心来说很好,但对一些未必有效,比如:CRAH如果不是变频风扇的话,(或者DXCRACs本身能够阻止温度升高,减少气流)”。
从别人的错误中学到的,最显而易见的教训是,所有的流体动力和空气动力都需要在不同的速度控制上,我们需要可以在较高温度下有效去除热量的冷冻水,并避免在较低气流量下冻结线圈。
不那么明显的是,当有新设备的时候,DX并不会成为项目的障碍。
DX经常被集成到节能装置中,特别是在间接解决方案中,如在间接蒸发冷却、热交换器系统,因为采购成本较低,气流遏制系统对于数据中心整体设备费用而言,并不算高,通过实施气流遏制系统,数据中心能够支持自然冷却时间的比例很高。
更重要的是,对于现有的数据中心,管理人员也感到为难,要么升级、改造现有DX设备,或可以利用气流遏制系统来实现节能。
在几年前,电力研究所(EPRI)为加州能源委员会进行的一项研究发现,通过改造DXCRAC,可以改变风扇容,并有效地减低额定气流容量的60%,能够显著的降低能耗。
以奥斯汀的生产数据中心为例,在改数据中心,计划用19个月的时间,为数据中心内所有的CRAC风扇进行改装,而这些装置为数据中心带来6个月的收益。这个EPRI的报告有意义之处,寻找并研究它在评估数据中心时所提供的方法,以确定它是否适合产生一个良好的ROI(投资回报率),是否通过改造DXCRAC能带来快速回报。
通过过程中提供了对每个数据点的获取和分析的指导,这些步骤可以总结为:
1.数据中心在供应和回报之间的平均ΔT<15˚F
2.压缩机运行状态平均值<80%
3.压缩机运行时间<80%
4.阀门平均开放位置<80%
5.良好的遏制维护IT设备入口温度最低。
标准1-4是“or”,而不是“and”,要求和标准5是强制性的,与前4项中的任何一项相结合,尽管在任何情况下都可以方便地进行改造,事实上,对任何其他标准的风扇改造响应都有其回报。此外,精密空调供应商使数据中心运营商更容易从数字涡旋压缩机(涡旋压缩机是一种容积式压缩的压缩机,压缩部件由动涡旋盘和静涡旋组成。包括使通过压缩机壳体的气体的分路流动方式以减少夹带的油的许多结构特征。
在进入壳体之后,某些气体向上流动以减少了向下朝向油的流动的气体量。为了实现这目的,压缩机的电动机可以被套筒包围,该套筒具有用于引导气流到达电动机的上和下定子端部诸匝线圈的上和下孔。在某些实施例中,相对于在定子与电动机壳体之间的两气体通道重要地对吸入进口定位。该进口的位置使一通道接纳进入气体和将该流动分为沿两相反方向即向上和向下的流动。其它的通道仅传送气体向上。此外,吸入挡板、扩散件、流线型平衡重块和/或吸入管捕油件也能有助于气油分离或使夹带的油最少)和EC压缩机技术的遏制和一般气流管理最佳实践中获得经济利益。
DX冷却装置的温度限制不需要成为一个障碍,因为在更高的送风温度下,可以利用更多的自然冷却时间。在之前的文章中,我曾提过这个问题,但在这里总结一下这个命题,因为它直接涉及到更高的送风温度问题。
数据中心的温度关键指标是送风温度以及IT设备进风温度之间的差异。当我们谈论提高数据中心温度,并不是说提高IT设备温度,而是我们可以提高送风温度同时,不提高IT进风温度,通过气流遏制系统来实现。
传统的热通道/冷通道数据中心可能会在供应和最高IT进风之间表现出超过20˚F的差异,而ΔT可以在2-3˚F,具有良好的遏制能力,也可能是5-10˚F,执行部分控制。大多数DXCRAC可能会对90°F的设定点产生75˚F的供应。
但是,可以设置一个节能装置,例如,当送风温度在75˚F,相关的气流遏制系统,能够保证IT进风温度最高为78˚F,当环境条件使送风温度超过设定值时,精密冷却装置可以在它们设计的任何较低的送风温度下启动。
两种系统之间的戏剧性转换可能是有问题的,特别是两者之间温度变化速度改变时,但是可以通过冷却装设备自身循环来减轻切换速度。同时,依据数据中心所在位置,连同良好的气流遏制系统,每年可产生额外的1000-2000小时的自然冷却时间。
在冷水机组CRAH中的固态风扇,也被认为是影响气流遏制效果的障碍,实际气流减少。首先,相对于DX来说,从更高的送风温度中,能够更直接的获得能耗降低。较高的送风温度将提供更多的自然冷却时间,而且当不利用自然冷却时间,将会显著降低冷却装置的运行费用。
此外,用可变空气体积套件改造这些单元,实施过程要简单得多。EC风扇改装套件通常在一年半到两年,会看见回报。当整体实施项目包括气流遏制采购、安装时,这种回报,可能会延长到两到两年半。
诸如定频冷却风扇和DX冷却单元的机械障碍已经被看作为抑制数据中心增长的障碍,以及实现气流遏制系统经济、以及带来优势的障碍。虽然这种设备可能需要更多的创造性,这些并不意味着如此装备的数据中心能够忍受不能达到标准的能效。
无论您使用的是DXCRACs、CRAHs,还是其他的设备,我们的目标都应该是使用气流管理遏制系统的最佳实践来有效地降低成本并改善对数据中心的气流控制。
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