卡塞爾：關開連續制冷方案

　　隨著熱的不斷升溫，冷的需求也隨之不斷加大，連續制冷迫在眉睫，因而制冷設備冷凍機或冷水機組需求量也

不斷就加大。隨著數據中心單位用電量不斷增加，機房的發熱量越來越高，在這種情況下，一旦電源發生故障，雖

然服務器依靠ups系統能夠繼續運行，但由于制冷設備停止運行，致使機房溫度快速上升，仍會導致服務器過熱而

停止運行。因此，目前高密度機房的趨勢需要設計不間斷工作的制冷系統，以保證在電源故障時，制冷系統或部分

制冷系統能繼續運轉，在一段時間內維持機房的環境溫度，以免過快地升溫，從而保護服務器設備的**運行，等

候電力系統恢復或者備用發電系統投入使用。本文從相關標準和實踐出發，對高密度機房的制冷系統的設計進行探

討。

　　對高密度機房連續制冷的定義

　　面對上述情況，國外數據中心領域的一些機構進行了研究，在UPTIME協會研討高密度機房連續制冷系統的白皮

書中，將制冷系統分為ABC三個等級，A級為不間斷制冷系統，不間斷制冷系統需要為精密空調的風機、二次泵配置

UPS，并增加蓄冷罐;B級為連續制冷系統：連續制冷系統需要為精密空調的風機、二次泵配置UPS，但不增加蓄冷罐

;C級為可中斷的制冷系統，即對制冷系統不配置任何UPS設備，在電源故障時停止制冷系統。UPTIME對制冷系統進

行分級定義，并提供了幾種解決方案。

　　制冷系統停止時的機房溫度

　　當制冷系統停止時，根據數據中心機房裝機密度的不同，機房的溫度上升幅度不一。在以往傳統的機房，由于

單機柜用電量較小，制冷系統停止后，仍有較長一段時間能維持設備正常運行。例如在一個單機柜1.2KW的機房，

制冷系統停止10分鐘后，溫度將上升10.5℃，管理者可以有時間啟用備用發電機或關閉服務器設備。

　　但隨著機房裝機密度的提高，溫度上升變得非常迅速，據Intel實驗分析，一個單機柜用電量約9KW的數據中心

機房，一旦制冷系統停止運行，溫度從22℃上升40℃只需要18秒，上升到57℃只需要35秒。而一旦超過32℃，計算

機設備就會出現故障，溫度繼續升高，計算機設備將會停止運行，甚至損壞。因此，對于高密度的機房，配置一個

不問斷的制冷系統就變得非常必要。

　　高密度機房連續制冷的幾種解決方案

　　對于高密度機房，采取何種措施在電力故障發生的間歇，維持制冷系統的運行，或是部分運行呢？UPTIME組織

和有關廠商提出了幾種解決方案。

　　**種，在一個使用冷凍水型精密空調的系統中，為精密空調的風機、冷凍水的二次泵配置UPS，并在冷凍水

循環系統中增加蓄冷罐以儲備冷凍水。當電源中斷未恢復，或因電源中斷導致冷水機組暫時無法啟動時，通過蓄冷

罐和水泵提供冷源，由精密空調的風機維持機房內的空氣循環，從而在一段時問內保持機房的溫度或阻止機房快速

升溫，等候電力的恢復或冷水機組恢復正常工作。

　　**種，為整個制冷系統全部配置UPS系統，對于冷凍水型精密空調，需要為冷水機組，冷卻塔、一二次泵和

精密空調都配上UPS系統。這種方式能保持整套制冷系統的運行，但對于大功率的冷水機組和冷卻塔，全部配上UPS

系統的代價是非常高昂的，因此目前很少被采用。

　　**和**種方式都達到了A級不間斷制冷的標準。
 
　　第三種，對于采用直接蒸發式精密空調的系統，既無法安裝蓄冷系統，也沒有管道的余冷可以利用。但依然可

以為精密空調的風機配置UPS，目的只是為在出現故障時保持數據中心的空氣循環，時代趨勢網也能減緩機房的升

溫。

　　第四種，在使用冷凍水型精密空調的系統中，為精密空調的風機和冷凍水二次泵配置UPS，但不在冷凍水循環

系統中配置蓄冷罐。當電源中斷未恢復，或因電源中斷導致冷水機組暫時無法啟動時，精密空調的風機仍能維持機

房內的空氣循環，并利用管道中的剩余冷凍水為機房降溫。采用這種方式，也能減緩機房快速升溫，但效果沒有前

兩種方式顯著。

　　第三和第四種方式達到了B級連續制冷的標準。

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