数据中心机房环境温度对能耗影响研究

薛虞

关键词：数据中心机房;环境温度;能耗影响;对策研究

引言

随着国内数据中心市场的快速发展，模块化数据中心以其高可靠、高效节能和整体快速部署的优势受到了市场的青睐，模块化已成为中小型数据中心发展的主流趋势，在大型数据中心的高密度场景也已大量应用。然而，随着全球计算机容量的快速增长，近年来，我国数据中心机房的数量也在与日俱增，这直接导致了单机架容量也越来越大，进而整个模块化数据中心的功耗显著增大。机柜所要求的散热能力也越来高，相比传统的架空地板送风方式，列间空调在降温效率方面具有相当大的优势。

1数据中心相关介绍

数据中心重点包含计算机体系、众多通讯机械、环境管控机械、监控机械等，其用途为传输、加速、展示、测算以及保存数据信息。模块化信息中心能够使单独的功能单元简便话，解耦繁琐的软件、硬件体系功效，之后借助科学的结构规划，落实独立的单元的重组，进而有效的缩减体系的繁琐程度。模块化数据中新房创设工作重点包含模块化UPS、动态环境监管模块规划、封闭通道机柜规划、供配电模块规划、环境温湿度模块规划以及消防模块规划等。

2数据中心机房管理的现状

最近几年，因为国内各种数据中新房的兴建，个别数据中新房有效的展现了自身的功效与优势，不过大部分数据中心房的管控依旧存在问题，众多管控方面的不足直接阻碍了数据中新房良好的运转。数据中心方管控方面重点出现了下列不足：首先，管控工具比较分散;其次，技术方面间联系探究方式运用较差。最后，可视化管控未良好的落实。

3制冷模块

制冷模块身为机房运行的重要部件，同时机房在运行期间，机械均会生出众多的热量，热量若是无法良好的删除，则会干预机械的运转。所以，在机房中装设空调，同时布置管路与众多的冷气排放口，能够良好的管控机房内的温度。若是温度较高，则会降低精密机械的电子部件的运转，个别机械还会由于温度较高出现断电，从而妨碍公司内部机械的运转。制冷模块作为机房中非常关键的构成部分，模块化的数据中心重点部件是空调，其次还需要具备冷气输送管路。机房机械在运行期间，必须确保所有模块稳固的运行，加之空调的效用，能够落实服务设备和制冷设备的连接，从而提升制冷质量，还可以减少机房中空调设备电能的用量。譬如：开展空调规划期间，能够装设三组空调体系，制冷量为35KW，各组为2+1冗余配置，机房在应用期间，三台空调设备可以轮巡运行，互相备份，送风的原则为侧送风与上回风，测算准则为机房中的运行温度。空调配置借助功率与面积法针对机房中的热负荷展开测算。机械功率消耗总量为具体运转总功率，融合本行业内颁发的有關文件中的要求，机械运转总功率必须转变为机械热负荷展开测算。若是机房中装设了六十台机械机柜，各个机械机柜功耗的均值为2.5kW，那么Q1为120kW，若是机房的总面积为二百一十四平方米，则Q2为43.92kW。机房中装设三组分别为三台的空调，空调功率为35kW，其中三台为冗余备份，那么制冷功率为189kW，明显高于Q1数值，借助此种规划可以良好的达到要求。

4数值模拟及结果分析

4.1 模拟参数设定

应用CFD模拟程序6SigmaRoom创建的机房物理模型。此机房通常只单独在C与D列机柜装设盲板，同时负载主要为A列到D列之间，别的列大多为空机柜，服务器上架率较低。若是想要降低别的条件的影响，在机房理想状态下探究群控与回风温度在热环境中的效用，模拟机房中的空机柜均需装设盲板，同时空机柜前相应的孔板关闭。依据有关文件要求，底板漏风值选取百分之十。各种空调回风温度中，群控模拟状态下空调回风的温度全部是二十五摄氏度。

4.2温度场分析

通过调节列间空调布设后Z=1.6m水平面中的温度，把列间空调装设在贴近列头的方位能够保证机柜周边温度布设更为均匀，变动量也比以前的布设形式姚笛，室内温度同样明显低于以往的布设方式。把2中列间空调布设形式的典型温度的模拟数据进行归纳，展开比较与探究。通过模拟数据能够发现在人员活动空间中，室内平均温度是二十三点四三摄氏度，比之前的布设方式温度低了一到二摄氏度，同时在标准范围中。并且，服务器的散热效果同样有所提高，既降低了服务器的温度，同时房间内的温度没有增加，由此可见释放的热量第一时间被空调风扇处理，房间内的温度获得了有效的管控，之后针对此种布设方式中速度场展开研究，有效的解释了房间内环境改善的重点原因。

4.3能耗分析

借助更改模拟的边界因素，从而获得机房列间空调列头装设形式可以接触的最大的单机架功耗，各个型号的单机架功耗下是室内温度最高值和平均值。温度在二十四摄氏度，列间空调送风温度倒到二十摄氏度的条件下，将二十八摄氏度当作机房内最好温度，单机架功耗不超过12kW则可以达到室内温度的标准，大概达到13kW时，室内个别区域温度超过二十八摄氏度，不过平均温度依旧在正常范围内，若是功耗达到17kW时，室内平均温度高于二十八摄氏度，此类型列间空调能够有效的达到机房数据中心制冷工作需要。因为社会的变化，数据处理容量需要逐渐增加，功耗也逐步的提升，当时模块化数据中心成本较高，因此在初期开展数据机房机械装设前期需要针对机械功耗展开测算，防止后续再次换机械，从而增加费用。

结束语

因为计算机与服务器的功率逐渐增加，数据中心机房机器的发热量也在逐渐的增加，导致数据中心的运转效果必须依靠暖通空调体系。但是空调体系身为数据中心制冷的关键体系，同样是保证数据中心良好运转的基础。局部热点身为之前创建数据机房时普遍存在的问题，在一定程度上阻碍了机房中电子机械运转的稳定性，此类情况均需通过数据中心相关工人语句具体运转经验进行处理。在此重点对数据机房具体运转期间环境温度在能耗方面的展现的作用，在具体运行与维护期间主动探究处理方式，减少出现问题的概率，确保数据机房能够良好的运转。

参考文献

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