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APC精密空調(diào)生產(chǎn)廠家-數(shù)據(jù)中心氣流遏制策略能夠大幅提高傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的可預(yù)測性和效率。事實上，綠色網(wǎng)格組織（The Green Grid）將氣流管理策略稱作“實施數(shù)據(jù)中心節(jié)能計劃的起點”1 。但是，大多數(shù)已有數(shù)據(jù)中心由于受各種條件的制約，只能采用某些類型的氣流遏制策略。請注意本白皮書是專門針對已有數(shù)據(jù)中心的。如果需要了解有關(guān)新建數(shù)據(jù)中心氣流遏制解決方案的信息，請參見第 135 號白皮書《熱通道與冷通道氣流遏制對數(shù)據(jù)中心的影響》。一般來說，氣流遏制能為已有數(shù)據(jù)中心帶來如下一些重要益處： • 通過防止熱點的出現(xiàn)可以提高可靠性。氣流遏制可以防止冷熱氣流混合，從而為 IT 設(shè)備提供均勻的、更低的進(jìn)氣溫度，從而減少熱點的發(fā)生。 • 通過消除熱回風(fēng)再循環(huán)，能夠提高機柜功率密度。對于一個未采用氣流遏制措施的傳統(tǒng)高架地板數(shù)據(jù)中心來說，機柜功率密度一般保持在平均 6 千瓦/機柜以下，以防止 IT 設(shè)備排出的熱風(fēng)再循環(huán)重新進(jìn)入 IT 設(shè)備。通過采用氣流遏制以及密封孔洞，切斷了熱風(fēng)再循環(huán)的路徑，因此機柜的功率密度可以提高，而且不必?fù)?dān)心熱點的威脅。 • 通過增大經(jīng)過冷卻裝置空氣的“溫差”（冷送風(fēng)與熱回風(fēng)之間的溫差）來提高制冷能力。在一個未采用氣流遏制措施的傳統(tǒng)高架地板數(shù)據(jù)中心內(nèi)，制冷裝置所供應(yīng)的冷風(fēng)中，因為存在一些泄漏通道，其中 50%以上的冷風(fēng)會繞過 IT 設(shè)備直接返回制冷裝置。在采用氣流遏制系統(tǒng)后，供應(yīng)的冷風(fēng)將被直接直接送入 IT 設(shè)備，吸收熱量并將這些熱量輸送到制冷裝置。排氣溫度越高，制冷裝置的溫差將越大，可以將制冷能力提高 20%，甚至更高。 • 因為采用了氣流遏制系統(tǒng)，可以有效隔離冷熱氣流，所以能夠關(guān)閉多余的制冷裝置，從而提高了制冷系統(tǒng)的節(jié)能。另外，自然冷卻的時間也得以延長。也就是說，當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)溫度時，制冷系統(tǒng)的壓縮機不必工作就能將熱量排到室外。本白皮書介紹了當(dāng)前可行的氣流遏制方法，探討了已有數(shù)據(jù)中心的制約條件和用戶偏好，為確定適合的氣流遏制解決方案提供了指導(dǎo)方針，并強調(diào)進(jìn)行后續(xù)氣流管理維護(hù)的重要性。從大的方面來說，冷氣流遏制與熱氣流遏制是實施氣流管理策略的兩種方法，與未采用氣流遏制的傳統(tǒng)架構(gòu)相比，它們都能夠?qū)崿F(xiàn)大幅節(jié)能。那么，我們?yōu)槭裁匆獜乃鼈儺?dāng)中選擇其一呢？為什么不能同時采用冷熱氣流遏制，并將設(shè)施的其它區(qū)域采用樓宇通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行冷卻呢？除了IT機柜位于比較惡劣的環(huán)境外（比如生產(chǎn)車間），同時采用冷熱氣流遏制并不會帶來多少好處。采用其中一種就足以防止冷熱氣流的混合。如需了解更多有關(guān)氣流分配的信息，請參見第 55 號白皮書《用于 IT環(huán)境的各種氣流分配方案》。氣流遏制方法熱氣流遏制垂直風(fēng)管機柜氣流遏制垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制行級制冷熱通道氣流遏制機柜氣流遏制冷氣流遏制冷通道氣流遏制行級制冷冷通道氣流遏制 1 http://www.thegreengrid.org/~/media/WhitePapers/White_Paper_11_- Seven_Strategies_to_Cooling_21_October_2008.ashx?lang=en (于 2012 年 5 月 23 日訪問) 簡介部署氣流遏制系統(tǒng)的兩種方法圖 1 氣流遏制方法分類在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 3 圖 1 所示的是冷熱氣流遏制的各種類型。對于已有數(shù)據(jù)中心來說，哪種類型的氣流遏制更為合適呢？這個問題在生產(chǎn)商、數(shù)據(jù)中心咨詢?nèi)藛T和終端用戶之間產(chǎn)生了激烈的爭論。實際上，究竟哪種最好，主要取決于設(shè)施的制約條件。一些 IT 經(jīng)理可以為數(shù)據(jù)中心在兩種甚至多種氣流遏制方法中進(jìn)行選擇，而另一些 IT 經(jīng)理出于物理制約的原因，可能只能選擇其中一種，冷氣流遏制或熱氣流遏制。以下章節(jié)將介紹如何確定部署哪種氣流遏制解決方案的步驟，從評估設(shè)施現(xiàn)狀開始，到審查所有可行解決方案，直至最終選出適合的氣流遏制解決方案。在為特定數(shù)據(jù)中心選擇適合的氣流遏制解決方案時，評估設(shè)施現(xiàn)狀是十分重要的，而且應(yīng)該提前完成。評估時，應(yīng)將制約因素記錄下來。制約是指那些無法克服的障礙，或者只有花費巨額費用才能改變或?qū)е虏豢山邮艿慕Y(jié)果。例如，提高已有數(shù)據(jù)中心室內(nèi)凈高是不現(xiàn)實的，因此被認(rèn)為是一種制約。氣流遏制可能會導(dǎo)致已有火災(zāi)探測/滅火系統(tǒng)故障，而這就是不可接受的后果，因此這也被視作制約。每個制約都必須仔細(xì)檢查，以確定其對氣流遏制解決方案部署的影響，以及考慮成本因素，它是否適合，或者拆除它是否會有其它負(fù)面影響。對于復(fù)雜的項目，專家的審查十分必要，他們能夠?qū)彶槌杀竞椭萍s造成的后果，而這些是最終用戶可能無法意識到的。一旦某些制約的后果可以肯定、清晰明了，那么關(guān)鍵是審查它們，從而來判斷它們能否改進(jìn)或調(diào)整，以期達(dá)到更好的整體效果。已有數(shù)據(jù)中心設(shè)施有各種環(huán)境制約因素，而且并未在客戶的控制之中。這些制約包括設(shè)施制約、法規(guī)制約或不可更改的業(yè)務(wù)需求等。以下是一些制約的實例： IT 設(shè)備布局?jǐn)?shù)據(jù)中心缺乏統(tǒng)一一致的冷/熱通道布局，這嚴(yán)重制約了可選的氣流遏制解決方案。有著合理寬度的冷/熱通道布局是通道氣流遏制解決方案部署的重要條件。從長遠(yuǎn)來看，建議用戶最終將其 IT 設(shè)備轉(zhuǎn)化成冷/熱通道布局，以便拓寬氣流遏制解決方案的選擇范圍。室內(nèi)凈高這個制約可能體現(xiàn)在室內(nèi)凈高不夠，無法安裝吊頂來用作回風(fēng)通道。這通常是采用垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制或垂直風(fēng)管機柜氣流遏制解決方案的必要條件。高架地板深度當(dāng)高架地板深度過小時，將無法為任何高密度機柜提供足夠冷風(fēng)量，這被認(rèn)為是一個制約。這主要是因為高架地板設(shè)計不佳，或因為高架地板下面的布線、和管網(wǎng)造成的阻礙。這將限制冷通道氣流遏制解決方案的部署。房間立柱位置在數(shù)據(jù)中心，支撐立柱一般有兩個主要位置（在一行機柜中間或與機柜通道對齊），這可能出現(xiàn)支撐立柱與通道氣流遏制面板出現(xiàn)相互干涉的情況。布線架空電纜可能會與垂直風(fēng)管氣流遏制面板相互干涉。鑒于這個制約因素，就可能無法部署垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制解決方案或垂直風(fēng)管機柜氣流遏制解決方案。但如果布線只是穿過通道的某一位置，垂直風(fēng)管解決方案仍然可行。評估設(shè)施現(xiàn)狀在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 4 氣流分配類型 2 通常較難改變已有數(shù)據(jù)中心的氣流分配類型，而在確定部署某種特定氣流遏制方法的投資額和復(fù)雜度時，氣流分配類型非常關(guān)鍵。例如，對于采用自然送風(fēng)與精確回風(fēng)的數(shù)據(jù)中心來說，部署熱氣流遏制解決方案較為簡單且經(jīng)濟高效，而對于采用精確送風(fēng)與自然回風(fēng)的數(shù)據(jù)中心來說，部署冷氣流遏制解決方案則較為簡單和經(jīng)濟高效。 自然送風(fēng)與精確回風(fēng) 精確送風(fēng)與自然回風(fēng) 對照明的考慮在已有數(shù)據(jù)中心創(chuàng)建一個氣流遏制區(qū)域，可能會導(dǎo)致該區(qū)域的照明效果不佳。盡管一些氣流遏制解決方案已使用透明或半透明的頂棚讓已有光線照入，但它還是會降低光照強度，特別是在面板臟的時候。對火災(zāi)探測和滅火系統(tǒng)的考慮在部署氣流遏制系統(tǒng)后，大量氣流將在 IT 設(shè)備處被收集并輸送回制冷裝置。這種氣流的高速流動模式能夠稀釋煙霧，因此，對需要必要煙氣濃度的火災(zāi)探測和滅火構(gòu)成了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)?；馂?zāi)探測器的啟動受到局部氣流模式和煙霧稀釋的影響，而滅火劑噴射則受空氣流量以及用于部署氣流遏制系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)障礙的影響。對制冷系統(tǒng)運行中斷期間的考慮在發(fā)生制冷系統(tǒng)運行中斷時，氣流遏制解決方案會對此期間剩余的可用時間產(chǎn)生一定的影響。如需了解更多有關(guān)此問題的信息，請參見第 179 號白皮書《數(shù)據(jù)中心在制冷系統(tǒng)中斷期間的溫升》。對 IT 設(shè)備周邊工作環(huán)境的考慮在部署冷氣流遏制系統(tǒng)后，房間的其它區(qū)域事實上將成為一個巨大的熱回風(fēng)通道，其溫度與熱通道相當(dāng)。對始終坐在位于數(shù)據(jù)中心辦公桌旁工作的 IT 人員來說，這是個問題。除了影響人體舒適度外，任何位于數(shù)據(jù)中心周邊的 IT 設(shè)備的可靠性也會受到負(fù)面影響。而且，這些區(qū)域可能會違反 OSHA 法規(guī)或 ISO 7243 指南對于超過濕球黑球溫度的規(guī)定?？赡艿脑u估結(jié)果及解決方案下面各點總結(jié)了部分可能的評估結(jié)果和推薦的解決方案。 • 數(shù)據(jù)中心采用冷/熱通道布局。高架地板用作送風(fēng)通道。機柜頂部和天花板之間的距離不足 508 毫米（20 英寸）。如果所評估的數(shù)據(jù)中心情況如上，請閱讀下文名為“冷通道氣流遏制系統(tǒng)”的解決方案部分。需要注意的是，如果高密度機柜不能從高架地板下獲得足夠的冷風(fēng)，則可能需要安裝活化地板或氣流分配單元?；罨匕迥軌?qū)μ囟C柜進(jìn)行氣流流量調(diào)節(jié)（見邊欄）。 2 如需了解更多有關(guān)此問題的信息，請參見第 55 號白皮書《用于 IT 環(huán)境的各種氣流分配方案》. 活化地板活化地板是提高高架地板效用的一種措施。它能夠根據(jù)排風(fēng)溫度，通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇的 RPM（每分鐘轉(zhuǎn)速），來控制氣流流量。借助它，在未部署氣流遏制系統(tǒng)的情況下，可通過提高氣流流量，可支持高達(dá) 12kW 的機柜功率密度。下圖所示為一個應(yīng)用示例。氣流分配單元氣流分配單元（ADU）安裝在機柜底部的 U 型空間實現(xiàn)垂直送風(fēng)，在前門和服務(wù)器間形成了一個冷氣流“風(fēng)幕”。它能支持高達(dá)每機柜 8kW 的機柜功率密度。在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 5 • 數(shù)據(jù)中心采用冷/熱通道布局。無高架地板。吊頂用作回風(fēng)通道，機柜頂部和天花板之間的距離超過 508 毫米（20 英寸）。如果所評估的數(shù)據(jù)中心情況如上，請閱讀下文名為“垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng)”的解決方案部分。 • 數(shù)據(jù)中心未采用冷/熱通道布局。吊頂用作回風(fēng)通道，機柜頂部和天花板之間的距離超過 508 毫米（20 英寸）。零星分布著高密度機柜。如果所評估的數(shù)據(jù)中心情況如上，請閱讀下文名為“垂直風(fēng)管機柜氣流遏制”的解決方案部分。 • 數(shù)據(jù)中心未采用冷/熱通道布局。機柜頂部和天花板之間的距離不足 508 毫米（20 英寸）。零星分布著高密度機柜。如果所評估的數(shù)據(jù)中心情況如上，請閱讀下文名為“機柜氣流遏制系統(tǒng)”的解決方案部分。本部分介紹了各種氣流遏制解決方案，介紹了它們推薦部署的場合、不是最佳部署方案的場合，以及部署時需要考慮的重要因素，如投資回收期。首先介紹了最常用的一些解決方案。重要的是，應(yīng)注意投資回收期是基于等價的未部署氣流遏制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心而言的，這些數(shù)據(jù)中心隨著機柜平均功率密度的增長將不可避免地出現(xiàn)越來越多的熱點。所有這些氣流遏制解決方案都支持更高的機柜功率密度、使制冷系統(tǒng)更加節(jié)能、消除熱點并提高制冷裝置的制冷能力，除了考慮投資回收期外，在進(jìn)行成本核算時應(yīng)該同時考慮所帶來的以上這些益處。冷氣流遏制和熱氣流遏制兩種類型永遠(yuǎn)不能混合部署，但是，同時可以部署兩種類型的冷氣流遏制系統(tǒng)，或多種類型的熱氣流遏制系統(tǒng)。如果混合部署冷、熱氣流遏制系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)的效率很可能低于僅部署其中一種系統(tǒng)的效率。審查所有可行解決方案在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 6 冷通道氣流遏制系統(tǒng)（CACS）本氣流遏制方法適用于高架地板（房間級制冷的下送風(fēng)設(shè)備）氣流分配系統(tǒng)。CACS將冷通道進(jìn)行封閉，使機房內(nèi)的其它區(qū)域成為一個龐大的熱回風(fēng)通道。通過封閉冷通道，將冷熱氣流隔離開來（如圖 2 所示）。
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如需了解有關(guān)此問題的更多信息，請參見第 135 號白皮書 《熱通道與冷通道氣流遏制對數(shù)據(jù)中心的影響》。 CACS 在以下情況推薦采用： • 當(dāng)機柜和 IT 設(shè)備采用冷/熱通道布局時 • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心采用高架地板送風(fēng)和自然回風(fēng)氣流分配方式時 • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心周邊沒有獨立 IT 設(shè)備（如存儲）時 • 當(dāng)高密度機柜無法從高架地板獲得足夠冷風(fēng)時 • 當(dāng)氣流遏制項目必須快速完成時 CACS 在以下情況不是最佳解決方案： • 未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級為此布局時 • 下送風(fēng)制冷裝置與硬地板配合使用時（即自然送風(fēng)與自然回風(fēng)） • 數(shù)據(jù)中心周邊有獨立 IT 設(shè)備（如存儲）時 • 因地板下的障礙（如布線和管網(wǎng)等），穿孔地板無法提供足夠冷風(fēng)時 • 當(dāng)人員經(jīng)常長期位于數(shù)據(jù)中心時（熱作業(yè)環(huán)境) 部署 CACS 時需要考慮的因素： • 因降低了制冷裝置的送風(fēng)溫度，自然冷卻時間將縮短（假設(shè)為降低員工可能駐留工作環(huán)境中的熱通道溫度，而降低制冷裝置送風(fēng)溫度） • 應(yīng)該在無氣流遏制區(qū)域、暴露在高溫下的周邊 IT 設(shè)備（如存儲、磁帶庫等）前面，安裝隔離分區(qū) • 因為有建筑立柱的制約、使用的 IT 機柜來自多個不同廠商，或是機柜/設(shè)備行數(shù)目為單數(shù)等因素，可能需要一些定制化的氣流遏制解決方案 • 為使深度較淺的高架地板提供更多的風(fēng)量，可能需要安裝活化地板 • 冷通道內(nèi)可能需要安裝額外的照明設(shè)備 • 法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)（AHJ）可能要求在冷通道內(nèi)部署火災(zāi)探測和滅火裝置，或者本白皮書后面所探討的其它裝置 • 穿孔地板或其它輔助制冷設(shè)備需要放置在位于數(shù)據(jù)中心周邊的獨立 IT 設(shè)備（如存儲）附近，以防過熱發(fā)生 • 投資回收期從幾個月到數(shù)年不等，具體取決于可關(guān)閉制冷裝置數(shù)量以及是否需要活化地板圖 2 采用房間級制冷的冷通道氣流遏制系統(tǒng)示例（圖中所示為施耐德電氣 EcoAisle 解決方案）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 7 垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng)（垂直風(fēng)管 HACS）本氣流遏制方法既可用于高架地板，也可用于硬地板（房間級制冷）氣流分配系統(tǒng)。垂直風(fēng)管 HACS將熱通道封閉，使室內(nèi)其它區(qū)域成為一個龐大的冷回風(fēng)通道（如圖 3 所示）。如需了解有關(guān)此問題的更多信息，請參見第 182 號白皮書《垂直風(fēng)管氣流遏制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的部署》。垂直風(fēng)管 HACS 在以下情況推薦采用： • 當(dāng)機柜和 IT 設(shè)備采用冷/熱通道布局時 • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心采用吊頂作為熱風(fēng)回通道時 • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心周邊有獨立 IT 設(shè)備（如存儲系統(tǒng)）時 • 人員經(jīng)常位于數(shù)據(jù)中心時（不會在未部署氣流遏制的區(qū)域造成熱作業(yè)環(huán)境）垂直風(fēng)管 HACS 在以下情況不是最佳解決方案： • 未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級為此布局時 • 無吊頂（因此需要特殊的回風(fēng)管道系統(tǒng)），或室內(nèi)凈高不夠（無法安裝吊頂回風(fēng)通道）部署垂直風(fēng)管 HACS 時需要考慮的因素： • 垂直風(fēng)管可能會與已有系統(tǒng)（如布線、照明、滅火系統(tǒng)等）相互干涉 • 較長的每機柜部署時間（需要耗費更多的人力） • 因為有建筑立柱的制約、使用的 IT 機柜來自多個不同廠商，或是機柜/設(shè)備行數(shù)目為單數(shù)等因素，可能需要一些定制化的氣流遏制解決方案 • 熱通道內(nèi)可能需要安裝額外的照明設(shè)備 • 法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)（AHJ）可能要求在冷通道內(nèi)部署火災(zāi)探測和滅火裝置，或者本白皮書后面所探討的其它裝置 • 與采用活化地板的 CACS 相比，投資回收期較短，而與不采用活化地板的 CACS 相比，則回收期稍長圖 3 采用房間級制冷方法的垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng)示例（圖中所示為施耐德電氣 EcoAisle 解決方案）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 8 垂直風(fēng)管機柜氣流遏制本氣流遏制方法最適用于零散分布的、采用前進(jìn)后出氣流模式的高密度機柜。這種方法就是將一根垂直風(fēng)管安裝到機柜后頂部，來封閉熱風(fēng)并將其輸送至吊頂。通過封閉排風(fēng)路徑來隔離冷熱氣流（如圖 4 所示）。如需了解更多有關(guān)此問題的信息，請參見第 182 號白皮書《垂直風(fēng)管氣流遏制系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的部署》。垂直風(fēng)管機柜氣流遏制在以下情況推薦采用： • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心采用吊頂作為回風(fēng)通道時 • 當(dāng)數(shù)據(jù)中心零散分布著高密度機柜時（比如功率密度超過 6kW/機柜） • 當(dāng)機柜行長度不一致時 • 當(dāng)機柜采用前進(jìn)后出氣流模式時 • 未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級為此布局時 • 人員經(jīng)常位于數(shù)據(jù)中心（垂直風(fēng)管機柜氣流遏制不會在通道或未部署氣流遏制的區(qū)域造成熱作業(yè)環(huán)境） • 當(dāng)立柱與通道氣流遏制解決方案相互沖突并妨礙其部署時垂直風(fēng)管機柜氣流遏制在以下情況不是最佳解決方案： • 當(dāng)機柜設(shè)計采用其它氣流模式時（如側(cè)進(jìn)側(cè)出） • 無吊頂（需要特殊的回風(fēng)管道系統(tǒng)）或室內(nèi)凈高過低（無法安裝回風(fēng)通道） • 部署的 IT 機柜來自不同廠商，因此尺寸和風(fēng)管連接接口都各不相同部署垂直風(fēng)管機柜氣流遏制時需要考慮的因素： • 為了與所連機柜相匹配，可能需要一些定制化的風(fēng)管 • 需要密封機柜后門并更換頂面板，以確保氣流封閉 • 架空線纜可能與風(fēng)管干涉 • 每個機柜需要較長的部署時間（密封機柜后門，更換頂面板等） • 如果為一個機柜或機柜行部署風(fēng)管，可能會遮擋不同機柜行間的照明 • 法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)（AHJ）要求風(fēng)管內(nèi)安裝火災(zāi)或煙霧探測器 • 垂直風(fēng)管機柜氣流遏制的廣泛使用，可能會導(dǎo)致吊頂內(nèi)部或鄰近機柜間的風(fēng)壓失衡 • 投資回收期基本與垂直風(fēng)管 HACS 相當(dāng)（從幾個月到 3 年）圖 4 垂直管道機柜氣流遏制系統(tǒng)示例（圖中所示為施耐德電氣垂直風(fēng)管氣流遏制系統(tǒng)）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 9 行級制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)（行級制冷 HACS）本氣流遏制解決方案適用于已部署行級制冷裝置的數(shù)據(jù)中心，也可用于已部署周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心。對于已部署行級制冷裝置的數(shù)據(jù)中心，只需在通道上添加頂棚面板，就能實現(xiàn)氣流遏制。對于已部署周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心，該氣流遏制解決方案需要在機柜間添加制冷裝置（如圖 5 所示）。該氣流遏制方法應(yīng)用于在低密度數(shù)據(jù)中心添加高密度機柜，并且所有機柜都采用某種形式的熱通道部署時。如需了解更多信息，請參見第 134 號白皮書《在低密度數(shù)據(jù)中心部署高密度區(qū)域》。行級制冷 HACS 在以下情況推薦采用： • 當(dāng)已經(jīng)部署了行級制冷裝置時 • 當(dāng)機柜和 IT 設(shè)備采用冷/熱通道布局時 • 當(dāng)冷通道氣流遏制和垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制都不是最佳解決方案時（比如架空電纜與垂直風(fēng)管氣流遏制面板相沖突） • 當(dāng)在已有低密度數(shù)據(jù)中心添加高密度機柜時 • 當(dāng)需要節(jié)省地板空間時（所占空間相當(dāng)于兩行低密度機柜所占地板面積） • 當(dāng)人員需要經(jīng)常駐扎在數(shù)據(jù)中心時（不會在未部署氣流遏制的區(qū)域造成熱作業(yè)環(huán)境） • 當(dāng)氣流遏制部署項目需要快速完成時（預(yù)制解決方案能夠縮短部署時間）行級制冷 HACS 在以下情況不是最佳解決方案： • 未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級為此布局時 • 無法在機柜行中間移動 IT 機柜來插入行級制冷裝置 • 沒有可以部署新機柜模塊所需的機房內(nèi)部額外地板空間部署行級制冷 HACS 時需要考慮的因素： • 添加行級制冷裝置將提高成本 • 因為有建筑立柱的制約、使用的 IT 機柜來自多個不同廠商，或是機柜/設(shè)備行數(shù)目為單數(shù)等因素，可能需要一些定制化的氣流遏制解決方案 • 熱通道內(nèi)可能需要安裝額外的照明設(shè)備 • 法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)（AHJ）可能要求在冷通道內(nèi)部署火災(zāi)探測和滅火裝置，或者本白皮書后面所探討的其它裝置 • 如果已有行級制冷裝置，投資回收期大約在 6 個月到 2 年，而如果需要添加行級制冷裝置，則可能需要數(shù)年圖 5 預(yù)制行級制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)示例（圖中所示為施耐德電氣 EcoAisle 解決方案）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 10 機柜氣流遏制系統(tǒng)（RACS）本氣流遏制方法對于極高密度的機柜是一個理想的解決方案，通過將行級制冷裝置與機柜集成在一起，限制氣流僅在此氣流遏制系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)（如圖 6 所示）。如需了解更多有關(guān)此問題的信息，請參見第 130 號白皮書《數(shù)據(jù)中心房間級、行級和機柜級制冷的選擇》。機柜 CRAC 后部前部俯視圖固定的后門固定的前門機柜 CRAC 后部前部俯視圖機柜 CRAC 機柜 CRAC 機柜 RACS 在以下情況推薦采用： • 當(dāng)零散分布高密度機柜，或需要隔絕噪聲時 • 當(dāng)需要在獨立開放數(shù)據(jù)中心環(huán)境，或混合部署環(huán)境實現(xiàn)完全隔離，或防止暴露于熱通道時 • 在缺乏任何制冷，直接暴露于高溫環(huán)境的高密度設(shè)備的配線間 RACS 在以下情況不是最佳解決方案： • 需要頻繁將機柜移入或移出已有的機柜行時 • 需要對多行機柜行進(jìn)行氣流遏制時 • 當(dāng)機柜、制冷裝置等的尺寸互不相同時 • 當(dāng)通道寬度過窄而無法添加氣流遏制系統(tǒng)時（氣流遏制系統(tǒng)會加大機柜深度）部署 RACS 時需要考慮的因素： • 不建議在配備加濕器的行級制冷系統(tǒng)部署帶前門的 RACS，因為如果發(fā)生加濕器故障，會導(dǎo)致濕空氣直接進(jìn)入服務(wù)器 • 因為需要的制冷裝置較多，所以初始成本最高 • 為實現(xiàn)冗余，需要部署更多制冷裝置，這會進(jìn)一步提高初始成本 • 機柜氣流遏制系統(tǒng)將增加機柜的深度 • 因為有立柱的制約、使用的 IT 機柜來自多個不同廠商，或是機柜/設(shè)備行數(shù)目為單數(shù)等因素，可能需要一些定制化的氣流遏制解決方案 • 如果需要為每個機柜安裝制冷裝置和氣流遏制系統(tǒng)（將制冷裝置與機柜集成在一起），則部署時間最長 • 如果行級制冷裝置已經(jīng)存在，則投資回收期大約在 6 個月到 2 年，而如果需要添加行級制冷裝置，則該解決方案的投資回收期最長。圖 6 單個機柜或多機柜 氣流遏制系統(tǒng)示例單個機柜多機柜 在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 11 行級制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)（行級制冷 CACS）本氣流遏制解決方案適用于配備周邊制冷裝置，且所有機柜都采用某種形式的冷通道部署的數(shù)據(jù)中心。此解決方案需要在機柜間添加制冷裝置。冷通道被封閉，氣流遏制系統(tǒng)作為一個區(qū)域模塊部署（如圖 7 所示）。如需了解更多有關(guān)行級制冷的信息，請參見第 137 號白皮書《數(shù)據(jù)中心高效制冷：緊靠熱源的行級制冷解決方案》。行級制冷 CACS 在以下情況推薦采用： • 當(dāng)機柜和 IT 設(shè)備采用冷/熱通道布局時 • 所有 IT 機柜都可部署成某種形式的冷通道氣流遏制系統(tǒng)，以避免排出的熱風(fēng)從前面進(jìn)入未進(jìn)行氣流遏制的機柜 • 當(dāng)高架地板因高度或阻塞，達(dá)到最高制冷氣流極限時 • 當(dāng)無法通過添加更多周邊制冷裝置來提高制冷能力時 • 當(dāng)部署氣流遏制項目需要快速完成時（預(yù)制解決方案能夠縮短部署時間）行級制冷 CACS 在以下情況不是最佳解決方案： • 未采用冷/熱通道布局，而且也不可能升級為此布局時 • 預(yù)算有限時（行級制冷裝置需要高的投資成本） • 無法為插入行級制冷裝置而在行內(nèi)移動 IT 機柜時 • 數(shù)據(jù)中心布滿了 IT 機柜（難以隔離）部署行級制冷 CACS 時需要考慮的因素： • 添加行級制冷裝置將增加投資成本 • 為插入行級制冷裝置，需要在行內(nèi)移動 IT 機柜 • 因為有立柱的制約、使用的 IT 機柜來自多個不同廠商，或是機柜/設(shè)備行數(shù)目為單數(shù)等因素，可能需要一些定制化的氣流遏制解決方案 • 冷通道內(nèi)可能需要安裝額外的照明設(shè)備 • 法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)（AHJ）可能要求在冷通道內(nèi)部署火災(zāi)探測和滅火裝置，或者本白皮書后面所探討的其它裝置 • 如果行級制冷裝置已經(jīng)，投資回收期大約在 6 個月到 2 年，而如果需要添加行級制冷裝置，則該解決方案的投資回收期可能需要數(shù)年圖 7 行級制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)示例（圖中所示為施耐德電氣 EcoAisle 解決方案）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 12 表 1 對這六種氣流遏制方法進(jìn)行了全面的比較。可以注意到全部四種通道氣流遏制方法都可能需要在通道內(nèi)部添加額外照明設(shè)備、火災(zāi)探測和滅火裝置（由法規(guī)監(jiān)管機構(gòu)決定）。一旦充分了解了已有設(shè)施的約束條件，審查并比較了氣流遏制解決方案，就能很容易地在冷熱氣流遏制方法中作出選擇。此時，大多數(shù)人會發(fā)現(xiàn)，對他們來說，只有一到兩種可行的氣流遏制解決方案。鑒于物理約束通常是對氣流遏制系統(tǒng)部署的主要約束，所以將根據(jù)物理約束來選擇氣流遏制解決方案。冷氣流遏制和熱氣流遏制兩種類型永遠(yuǎn)不能混合部署，但是，同時可以部署兩種類型的冷氣流遏制系統(tǒng)，或多種類型的熱氣流遏制系統(tǒng)。如果混合部署冷、熱氣流遏制系統(tǒng)，制冷系統(tǒng)的效率很可能低于僅部署其中一種系統(tǒng)的效率。氣流分配方法和制冷裝置的位置是物理約束的兩個主要考慮因素。表 2 所示為兩種常見氣流分配方法的氣流遏制建議；表 3 則提供了幾種較少采用的氣流分配方法可以選擇的氣流遏制系統(tǒng)。氣流遏制方法 優(yōu)點 缺點冷氣流遏制系統(tǒng)冷通道氣流遏制系統(tǒng)對采用高架地板氣流分配方式來說簡單易行且經(jīng)濟高效；兩個機柜行內(nèi)的機柜可共享制冷能力；在所有氣流遏制系統(tǒng)類型中，所需部署時間最短較短的自然冷卻時間；在未進(jìn)行氣流遏制的區(qū)域會造成不舒適的工作環(huán)境行級制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)行級制冷裝置增加了采用周邊制冷裝置 CACS 環(huán)境的制冷能力；預(yù)制解決方案可縮短部署時間較高的初始投資成本；為插入行級制冷裝置，需要在行內(nèi)移動 IT 機柜熱氣流遏制系統(tǒng)垂直風(fēng)管機柜氣流遏制對于零散分布的高密度機柜易于部署；無需冷/熱通道布局；能夠逐步部署，以降低初始投資；較長的自然冷卻時間可能會導(dǎo)致吊頂內(nèi)部或相鄰機柜間的風(fēng)壓失衡；增加了人工時；平均到每個機柜的部署時間較長垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng)在未進(jìn)行氣流遏制的區(qū)域創(chuàng)造舒適工作環(huán)境；兩個機柜行內(nèi)的機柜可共享制冷能力；較長的自然冷卻時間部署氣流遏制熱通道中的高溫可能會在該區(qū)域造成不舒適的工作環(huán)境；平均到每個機柜的部署時間較長行級制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)對已有行級制冷裝置的數(shù)據(jù)中心是一種低成本的選擇。不會對已有房間級制冷系統(tǒng)產(chǎn)生影響；兩個機柜行內(nèi)的機柜可以共享制冷能力；預(yù)制解決方案可縮短部署時間在已有周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心內(nèi)：較高的初始投資成本；為插入行級制冷裝置，需要在行內(nèi)移動 IT 機柜。署氣流遏制熱通道中的高溫可能會在該區(qū)域造成不舒適的工作環(huán)境機柜氣流遏制系統(tǒng)幾乎不受已有設(shè)施約束的限制；支持任何功率密度；與已有制冷系統(tǒng)相隔離；可以隔離噪音在已有周邊制冷裝置的數(shù)據(jù)中心：因為需要更多的制冷裝置，所以初始成本最高；不能和其它機柜共享制冷能力；氣流遏制系統(tǒng)會加大機柜深度，占用更多地板空間氣流遏制方法 選擇表 1 六種氣流遏制方法的優(yōu)缺點在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 13 配風(fēng)方式方式 1 方式 2 方式 2（行級制冷裝置）冷氣流遏制冷通道氣流遏制系統(tǒng) 最佳選擇 當(dāng)需要快速部署時選擇 X 行級制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng)當(dāng)無法從已有周邊制冷裝置獲得額外制冷能力，或受限于高架地板時選擇當(dāng)無法從已有周邊制冷裝置獲得額外制冷能力，或受限于高架地板時選擇 X 熱氣流遏制垂直風(fēng)管機柜氣流遏制 X 僅建議用于零散分布的高密度機柜環(huán)境 X 垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng) X 最佳選擇 X 行級制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng) X 當(dāng)無法從已有周邊制冷裝置獲得額外制冷能力，或受限于高架地板時選擇最佳選擇機柜氣流遏制系統(tǒng) 僅建議用于零散分布的高密度機柜或只有一行機柜的環(huán)境配風(fēng)方式方式 3 方式 4 方式 5 方式 6 冷氣流遏制冷通道氣流遏制系統(tǒng) X X X 最佳選擇行級制冷冷通道氣流遏制系統(tǒng) X X X 當(dāng)無法從已有周邊制冷裝置獲得額外的制冷能力時選擇熱氣流遏制垂直風(fēng)管機柜氣流遏制 X X 僅建議在零散分布高密度機柜的環(huán)境中采用 X 垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制系統(tǒng) X X 最佳選擇 X 行級制冷熱通道氣流遏制系統(tǒng)當(dāng)在已有傳統(tǒng)低密度數(shù)據(jù)中心添加新的高密度機柜時選擇當(dāng)在已有傳統(tǒng)低密度數(shù)據(jù)中心添加新的高密度機柜時選擇當(dāng)無法從已有周邊制冷裝置獲得額外的制冷能力時選擇 X 機柜氣流遏制系統(tǒng) 僅建議用于零散分布的高密度機柜或只有一行機柜的環(huán)境表 2 根據(jù)常見氣流分配方法選擇氣流遏制系統(tǒng)（X 表示不建議或不可行）表 3 根據(jù)不經(jīng)常使用氣流分配方法選擇氣流遏制系統(tǒng)（X 表示不建議或不可行）在已有數(shù)據(jù)中心部署冷熱氣流遏制系統(tǒng)施耐德電氣 – 數(shù)據(jù)中心科研中心 版本 0 14 在審查了所有可行解決方案后，我們可以發(fā)現(xiàn)大多數(shù)氣流遏制方法在部署時都需要考慮以下常見因素： • 如果存在不同類型的 IT 機柜，就可能需要定制化氣流遏制解決方案 • 對于通道氣流遏制或垂直風(fēng)管機柜氣流遏制，可能需要安裝額外的照明設(shè)備 • AHJ 可能要求在通道氣流遏制系統(tǒng)內(nèi)安裝滅火裝置尋找能夠與已有設(shè)施環(huán)境相集成的硬件解決方案，是氣流遏制系統(tǒng)部署成功的關(guān)鍵。此類解決方案的示例包括：靈活性氣流遏制解決方案應(yīng)該能夠適應(yīng)各種通道寬度、機柜高度、支持冷/熱通道氣流遏制的機柜深度、甚至單行機柜?？梢宰層脩糨p松移動通道上方某塊頂板來進(jìn)行布線和維護(hù)。照明采用能透過 90%光線的頂板。此外，具有自動開關(guān)感應(yīng)功能的高效 LED 照明能夠與氣流遏制解決方案相集成（如右圖所示）。滅火氣流遏制解決方案能夠根據(jù)溫度或煙霧探測器，向工作人員發(fā)出報警信號并自動撒落頂板，讓滅火系統(tǒng)撲滅火災(zāi)。圖 8 說明了這一滅火方法。一些解決方案還提供了應(yīng)急自動打開滑動門，以便在發(fā)生緊急事件時人員快速離開通道。氣流遏制系統(tǒng)部署完成后，并非一勞永逸。為了在最優(yōu)化部署基礎(chǔ)上取得并保持最佳效果，數(shù)據(jù)中心運營管理經(jīng)理必須制定流程來監(jiān)控氣流模式和溫度，以確保氣流遏制的可靠性。對于冷通道氣流遏制，氣流平衡和控制氣流是一個大的挑戰(zhàn)。唯一可用來冷卻 IT 設(shè)備溫度的氣流就是送入冷通道中的的空氣。冷通道氣流遏制系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)通道的壓差來控制氣流，還必須對處于無氣流遏制區(qū)的非機柜式 IT 設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，以確保提供足夠的冷量。對于垂直風(fēng)管熱通道氣流遏制，如果 IT 人員必須在那里工作，可臨時打開通道門，讓冷空氣進(jìn)入，以緩解熱通道中的高溫狀況。此外，即便熱通道保持封閉，仍能滿足工作環(huán)境法規(guī)規(guī)定的要求，這是因為工作人員不會長期處于高溫環(huán)境，大多數(shù)的日常工作都是在 IT 機柜前部完成的。
