各種冷卻技術在數據中心的應用和開發
部署數據中心和邊緣數據中心正在使用各種冷卻技術-冷卻水，泵送制冷劑，安全通道，行級和機架級空氣，液體冷卻等。數據中心運營商可以根據服務器數量和功率密度使用多種冷卻方法。無論使用哪種冷卻方法，都會為機架帶來合適的溫度和氣流，以確保正常運行時間，最大程度地提高效率并降低運營成本。
提供符合發展趨勢的散熱解決方案
冷卻技術的應用必須符合當前數據中心的發展趨勢。那么一些數據中心呢？如今，功率容量超過10兆瓦的數據中心項目并不罕見。冷卻技術必須達到最大化正常運行時間，降低成本，提高效率并加快產品上市時間的目標。
而且，一些數據中心正在變得越來越小。邊緣數據中心的數量和應用正在爆炸性增長，并且變得越來越重要。需要有效的冷卻解決方案以確?？捎眯裕瑫r還要提供主要數據中心的效率優勢。由于邊緣數據中心設備通常無人值守或“熄滅”，因此遠程熱監測和控制是正常運行時間和維護的關鍵因素。
為什么？在某些城市和地區，數據中心的擴展不是向外的水平擴展，而是多層建筑物的向上擴展。例如，舊金山，倫敦，東京，新加坡和香港等人口稠密地區的房地產成本正在推動數據中心擴大規模，而不是橫向擴展。數據中心建筑物的高度與特定的冷卻技術直接相關。冷凍水解決方案適用于多層建筑物（三層或更多層）。這意味著盡管水冷技術不是數據中心運營商的首選，但仍需要水冷技術，因為目前許多抽運制冷劑的冷卻解決方案受到嚴格限制。
如果條件允許，數據中心可以使用泵送制冷劑技術，該技術可以提供1.05至1.2的能源使用效率（PUE），每兆瓦電力容量可節省數百萬加侖的水，從而增加價值。最新的制冷技術可根據應用情況將抽氣式制冷機組的節能率提高50％，并應用于中低環境條件，根據室外溫度和負荷節省更多的能源。此外，可以通過添加制冷單元來增加容量，使其成為可擴展的制冷解決方案。
但是，如果建筑物的高度受到限制，則使用水冷卻技術可以提供靈活的冷卻措施。然而，水冷解決方案的使用帶來了額外的成本問題，例如需要安裝管道系統，集中式冷卻器單元和冷卻塔，以及防止管道泄漏和腐蝕的維護成本。
其次，如果水相對稀少或昂貴，則使用水冷卻技術將大大增加冷卻成本。隨著數據中心設施對可持續性的承諾和時間的流逝，每兆瓦特數百萬加侖的水的使用實際上是一個挑戰。
?靈活性是大型數據中心機身冷卻系統的關鍵功能。非高架地板環境通常用于降低成本。這種趨勢加快了數據中心的部署，但同時消除了通過修改地板來修改氣流的能力。泵送的制冷劑，冷凍水或蒸發技術可以提供所需的冷卻。還有其他幾種靈活的方法可以滿足冷卻要求，包括：
（1）封閉通道解決方案，可防止冷熱空氣混合以提高效率。
（2）安裝在機架后部的機架煙囪用于收集加熱的廢氣并將其輸送到天花板通風室，然后返回機房的空調單元進行室內回收。缺點是煙囪管將機架固定在適當的位置，這可能會限制將來的靈活性。
？中小型數據中心可以使用在線熱管理單元，該單元位于設備機架旁邊，占地面積較小，并向機架提供冷空氣。
無論選擇哪種冷卻方式，數據中心都可以從中受益。這些冷卻系統通過自動適應數據中心中不斷變化的條件來提高整體系統性能和穩定性。他們可以提供24/7全天候的運行狀態監控，并允許授權人員使用智能移動應用進行遠程監控和采取措施。
高功率密度需要創造力
金融，研究，學術界，托管和石化行業等運營和行業需要高密度計算來支持面部識別，高級數據分析，人工智能和機器學習等應用。這需要機架級和芯片級冷卻。
這些高性能計算部署涉及30kW至60kW機架的部署，這些機架可容納超高性能，高功率服務器。這樣的機架通常放置在大型云計算設施和托管設施中的吊艙環境中，并通過冷水，泵送制冷劑或蒸發技術進行整體冷卻。風冷技術包括安全殼，在線冷卻或后門熱交換器模塊，這些模塊可以使用輔助風扇通過盤管吸入空氣。
一些數據中心不太可能需要機架或芯片級冷卻。但是，在這些環境中，液體冷卻技術可能比較合適，但是數據中心設施需要修改，外圍設備也需要調整。即使這樣，液體冷卻只能將總熱負荷降低約50％。這意味著將需要其他冷卻源，例如使用后門冷卻系統來提供全面的冷卻。
的用于高功率密度冷卻的流體可以是冷水，這是采用該冷卻技術的數據中心設施的考慮因素。但是，車體冷卻液也可以是中等液體（發生泄漏時不會使設備短路）或制冷劑，因此每個機架的環境溫度可以保持不變。
邊緣計算的應用
減少隨著延遲的減少以及更接近最終用戶需求的數據，邊緣計算的使用繼續圍繞諸如高質量視頻內容，IoT應用，電子商務和即將到來的5G技術之類的因素而增長。邊緣計算是企業對企業和企業對消費者數據中心應用程序的收入驅動因素。結果，較小的數據中心和計算機室變得越來越重要。對于當今的邊緣環境，現有的機房空調已不再是一個好選擇。
這并不是說制冷選項不能應用于建筑物管理系統（BMS）。通過物聯網智能設備應用程序進行遠程監控和管理，使用冷卻技術將更加理想。
根據需求和現場限制，還有各種專用的冷卻系統。這些包括壁掛式系統或安裝在吊頂上方的其他系統。邊緣計算冷卻選項包括機架冷卻和散熱到天花板通風系統，這節省了寶貴的地板空間，以便在有可用空間時擴展服務器。
一些邊緣應用程序提供了使用智能，獨立的模塊化數據中心的能力。這些統包解決方案消除了建立數據中心空間的需要，并可以提供多個機架，集成式冷卻，不間斷電源（UPS），配電設備，防火，監控和通風。
無論將來采用何種冷卻措施，它們都將是有效的
隨著數據中心需求的持續增長，需要各種冷卻選項來滿足不同IT環境的需求。抽運制冷劑的需求仍在增加，這再次為水冷技術的應用打開了大門。隨著開發新的制冷劑和冷卻技術以解決數據中心冷卻問題，這種情況可能會改變。
邊緣計算的應用將繼續增長，以滿足消費者和企業的需求和期望。隨著5G的引入和智慧城市等應用的發展，必須開發可靠的IT基礎架構，并必須采取可靠而有效的散熱措施。
如今，對于數據中心運營商而言，與制冷技術專家進行協作顯得尤為重要。保持冷靜并為數據中心散熱是業務成功的關鍵。
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