降低你的數(shù)據(jù)中心成本的具體方法高效的冷卻系統(tǒng)對于保持?jǐn)?shù)據(jù)中心服務(wù)器處于最佳 運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)重要，這意味著要謹(jǐn)慎選擇絕緣材料
發(fā)布時(shí)間：
2024-04-17
高效的冷卻系統(tǒng)對于保持數(shù)據(jù)中心服務(wù)器處于最佳
運(yùn)行狀態(tài)至關(guān)重要，這意味著要謹(jǐn)慎選擇絕緣材料
數(shù)據(jù)中心的電氣設(shè)備會產(chǎn)生大量的熱量，這意味著它們需要全天候冷卻，以使其保持在最佳溫度范圍內(nèi)。一般指導(dǎo)意見是，服務(wù)器內(nèi)部的室溫應(yīng)保持在18-27°C之間。數(shù)據(jù)中心數(shù)量和處理能力的巨大增長意味著這些設(shè)施中的冷卻設(shè)備使用了大約40%的全部能源[編者按-大多數(shù)新的數(shù)據(jù)中心應(yīng)該做得更好，這里指的是PUE為1.66。一種改進(jìn)方法是讓熱通道比這里建議的要溫度更高些。
本文的目的是提高人們對在指定絕緣材料時(shí)可以采取的相對簡單步驟的認(rèn)識，以降低成本并提高冷卻數(shù)據(jù)室的效率。歷史上，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和運(yùn)行都是以IT設(shè)備的穩(wěn)定性而不是節(jié)能為重點(diǎn)的，盡管謹(jǐn)慎選擇絕緣層可以在這兩個(gè)需求之間實(shí)現(xiàn)一個(gè)烏托邦。
現(xiàn)在世界上有許多獨(dú)特的數(shù)據(jù)中心，它們利用巧妙的方法來保持恒定的溫度，包括水下、核掩體、北極圈、甚至19世紀(jì)的大教堂（或至少是教堂）。然而，隨著冷卻系統(tǒng)的進(jìn)步和絕緣材料的謹(jǐn)慎選擇，現(xiàn)在有更容易的方法來實(shí)現(xiàn)最佳的內(nèi)部環(huán)境。
傳統(tǒng)上，電腦房空調(diào)（CRAC）的冷風(fēng)被用來給活動(dòng)地板下面的空間加壓。穿孔瓷磚允許這種冷空氣進(jìn)入主數(shù)據(jù)室空間-最好是在服務(wù)器入口前-然后返回到CRAC進(jìn)行冷卻。在過去的十年里，熱通道控制也越來越受歡迎，因?yàn)樗鋮s房間的關(guān)鍵區(qū)域更具成本效益。這種方法允許熱量通過預(yù)先確定的路徑逸出，而冷空氣則被輸送到需要的地方。其他冷卻系統(tǒng)包括蒸發(fā)冷卻、自由冷卻和液體冷卻。
無論選擇哪種冷卻系統(tǒng)，它們都依賴于絕緣材料的仔細(xì)選擇，這里有三個(gè)重要因素需要考慮。首先，絕緣層必須能夠防止在輸送冷卻液或制冷劑的管道上形成冷凝，尤其是在電氣設(shè)備附近時(shí)，因?yàn)榈嗡畷饑?yán)重問題。同時(shí)，保溫層必須有效地將管道輸送至目的地時(shí)所損失的冷熱空氣能量降至最低。第三個(gè)要求是數(shù)據(jù)中心是“潔凈室”環(huán)境，這意味著絕緣層不得釋放可能干擾設(shè)備性能的灰塵或纖維，并且在發(fā)生火災(zāi)時(shí)必須是無腐蝕性的。
指定一種內(nèi)置有抗水蒸氣在冷凍水和制冷劑管道上擴(kuò)散的閉孔柔性絕緣泡沫是滿足所有這些要求的有效方法。例如，它不需要外部的水蒸氣屏障，因?yàn)閿?shù)百萬個(gè)相互密封的水密封閉單元對水分和蒸氣是不可穿透的。這一點(diǎn)很重要，因?yàn)榉乐顾M(jìn)入絕緣層可以保持其性能——任何飽和材料都會迅速失去能量。閉孔絕緣泡沫也不含灰塵和纖維，并且在發(fā)生火災(zāi)時(shí)不具有腐蝕性。例如，無鹵素和低煙型絕緣材料可提供這種保護(hù)。
玻璃纖維和礦物棉絕緣材料是由緊密包裝的玻璃纖維或礦物纖維制成的，然而，它們是由一種開孔、柔軟、柔軟的材料制成，這種材料容易吸收水分，導(dǎo)致發(fā)霉和發(fā)霉。作為一個(gè)開放的細(xì)胞結(jié)構(gòu)也允許空氣進(jìn)入冷卻器管道的表面，從而導(dǎo)致冷凝。剛性絕緣材料，如酚醛樹脂、PIR和XPS（聚苯乙烯泡沫塑料）是封閉的單元，但它們不靈活，使管道很難絕緣，而且它們可能仍然需要蒸汽屏障。
另一個(gè)需要考慮的因素是絕緣材料的長期性能，這意味著確定它是否經(jīng)歷了“熱老化”，也就是說一些材料隨著時(shí)間的推移會損失一定比例的熱阻。這可能是由于發(fā)泡劑從絕緣層內(nèi)的電池中擴(kuò)散出來而被空氣所代替，空氣的熱性能較差。
總結(jié)
保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的恒定溫度對于確保正常運(yùn)行時(shí)間和系統(tǒng)可靠性以及降低運(yùn)營商的能源成本至關(guān)重要。柔性閉孔泡沫材料可用于冷卻和熱管道、冷卻器、冷卻罐和空氣處理裝置的絕緣。它們也可以用于聲學(xué)。由于軟性閉孔泡沫可以抵抗水分進(jìn)入，并且可以在大多數(shù)形狀周圍成型，因此它是數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)絕緣的一個(gè)有效且簡單的選擇。
在過去的十年中，數(shù)據(jù)中心為確保能源效率和可靠性做出了相當(dāng)大的努力。目前，由于信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，需要處理的數(shù)據(jù)量呈指數(shù)級增長，為滿足這一需求，數(shù)據(jù)中心建設(shè)也在不斷增加。絕緣材料的選擇是保證可靠性和效率的關(guān)鍵。
美國“命運(yùn)”號實(shí)驗(yàn)室采用了來自福樂斯（Armacell）的柔性絕緣材料，該實(shí)驗(yàn)室隸屬于國際空間站，這種高度工程化的閉孔泡沫絕緣材料使空調(diào)管路在太空中不會冷凝和結(jié)冰。
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