一、現狀調查
數據中心產生局部熱點的原因主要有以下7個方面:
1.單個機柜對應的穿孔地板的送風量與機柜內IT設備所需的風量不匹配造成機柜內溫度升高。
2.機柜內空閑U位空隙造成機柜內溫度升高。
3.同列相鄰機柜間空隙造成機柜內溫度升高。
4.機柜底部與靜電地板間空間造成機柜內溫度升高。
5.熱負荷與投入制冷量的匹配不當造成機柜內溫度升高。
6.機柜孔密度與設備風量的匹配造成機柜內溫度升高。
7.數據中心設備隨著使用時間的延長,機柜內一些老舊設備發(fā)熱設備自身產生的熱風無法高效的被排出,造成機柜內渦流,致使機柜內壓力高、溫度高,形成局部高熱。而局部熱點的現象容易造成機柜內的設備運行環(huán)境惡劣,發(fā)生設備損壞等問題,進而造成經濟損失。
二、可行性分析:
在機房中我們選取設備出風口方位作為機柜平均溫度觀察對象,實測機柜溫度為43.8度:業(yè)內標準為:35度+5度或35度-5度范圍
這個機柜溫度達到了43.8度,超過標準溫度******值3.8度。
現在針對此現象,我們對降低機柜溫度的可行性進行了研究:
開孔地板手動風閥-可行(預計改善2度)
加盲板-可行(預計改善2度)
加屏風-可行(預計改善2度)
加圍擋-可行(預計改善2度)
加冷量-可行(預計改造4度)
開門孔-可行(預計改善2度)
加風機-可行(預計改善4度)
三、 解決方案
傳統(tǒng)局部熱點的解決方案多數都是加大整個房間的制冷量,這樣不但能耗加大,而且局部熱點還會時不時出現。另外,還有增加點對點的主動制冷方式,即機架式******送風空調,但這種方式,投資大,部署周期長,部署也比較困難。依據多年的經驗,以及國內外相關標準及******實踐,對于局部熱點現象的解決方案主要有以下7方面。
1.使用導向型通風板和手動風閥,對冷氣流進行導流,使90%的冷量直接吹向設備,而且安裝方便、簡單,不影響設備的正常運行。
2.封堵沒有設備的空閑U位,阻止氣流的紊亂現象;
3.封堵同列相鄰機柜間空隙
4.封堵機柜底部與靜電地板間空間,阻止熱氣流回流的現象。
5.熱負荷與投入制冷量的匹配程度,依據能量守恒定律,空調實際輸出的制冷量與區(qū)域熱量應是守恒的,安全角度考慮要配備一定的制冷余量,以單臺空調出現散熱失效不影響區(qū)域內設備正常運行為準。
6.風量供給與設備需求的匹配程度,該指標從微觀上講應******機柜不出現因風量不足而引起局部過熱,宏觀上講區(qū)域總供風量應控制在需求總量的 90% - 110%之間。并匹配調整穿孔地板開孔率,測量出風量,按設備需求量供給。
7.通過加裝散熱單元,增加風的流速和流量;
通過對局部環(huán)境的改善、提升,數據中心的局部熱點現象已明顯減少,但由于自身排風不暢導致的局部熱點現象仍然存在,還需要進一步的探索。
四、定制化風機的測試
與廠家合作,研發(fā)定制版散熱風機,達到增加機柜進、出口風的流速和流量,解決機柜內部的局部過熱問題,進而平衡機房內冷熱氣流。通過加裝散熱風機,增加風的流速和流量,解決機柜內部的局部過熱問題。
具體測試:
數據中心為無塵機房、環(huán)境比較理想,沒有粉塵、油霧、水汽等影響柜內的各元器件正常工作的,本測試采用進氣口安裝風扇,出氣口安裝風扇分別測試。
機箱機柜散熱風扇的選型根據柜內溫度與環(huán)境溫度的差值以及柜內熱損耗在風扇的特性選取。本次測試風扇設備為直流48V/1.5A及交流1.5W兩款風扇。
結論:
出風口安裝直流風機機柜溫度下降達到10.9攝氏度。
五、效果對比
安裝風機前后機柜熱成像對比:
為了進一步降低和消除數據中心機房的局部熱點,完善機房管理,我們采取了以下措施:1、統(tǒng)計數據中心所有機柜局部熱點的存在情況。2、針對局部熱點機柜存在的排風不暢缺陷,進行加裝散熱風機。3、制定觀察計劃,定期查看機柜現狀。
總結:
消除和降低數據中心的局部熱點,不僅可以保障設備的安全穩(wěn)定運行,也可以構建健康綠色的數據中心。無論采用哪種方案,都需要結合自身的數據中心實際情況進行分析,通過部署實施這些解決局部高熱的方案,為建設一個安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能的數據中心提供有力保障。