不断发展的板式地板数据中心冷冻水冷却方法
数据中心的规模和能耗日益复杂。因此，必须实施高效的数据中心冷却系统，以满足这些大规模运营的需求。几十年来，冷冻水冷却系统一直是控制数据中心高温的有效方法，但现在必须不断发展，以满足楼板数据中心设计的需求。
在本文中，我们将探讨冷冻水冷却技术如何发展以满足现代数据中心基础设施的需求。我们将探讨冷冻水冷却技术的当前趋势和进展，并评估其在保持数据中心温度稳定一致的同时，最大限度地降低运营成本的有效性。
什么是冷冻水数据中心冷却？
冷冻水冷却是一种利用冷冻水将服务器热量带走的数据中心冷却方式。冷冻水冷却已成为现代数据中心基础设施的重要组成部分，因为它能够提供可靠的冷却，且能耗低、成本低。数据中心可以通过结合冷冻水和空气冷却系统来提高其热管理能力，同时降低能源成本。
这是通过使用冷冻水在数据中心最热的空气到达服务器之前进行冷却来实现的。 冷却后的空气随后被重新循环回服务器机架，继续冷却设备，直到温度达到可接受的限度。
此过程可确保避免热点，并在整个数据中心环境中保持温度一致。企业可以显著降低总体运营成本，同时保持其IT基础设施的最佳性能。
适用于楼板数据中心的冷冻水冷却
这种冷却系统既可用于架空地板数据中心，也可用于平板地板数据中心，但由于其高效的设计，它尤其适合平板地板数据中心。与传统空调系统相比，冷冻水冷却系统具有诸多优势，包括更高效的能源利用、更低的运营成本和更高的可靠性。
然而，在实施该数据中心冷却系统时，有一些具体考虑因素。这些因素包括需要额外的冷却基础设施，例如泵和冷却器，以及仔细规划湿度控制。
近年来，楼板数据中心的冷冻水冷却系统取得了多项重大进展。
此外，自动化技术的进步使得对运行温度的控制更加有效，对特定热负荷的管理也更加高效。这使得数据中心整体的冷却性能更加出色，并提高了系统可靠性。
冷冻水和免费冷却
冷冻水冷却可与自然冷却相结合，以提高效率。自然冷却利用环境空气温度来减少对机械冷却器的需求。此类系统与冷冻水结合使用时效果最佳，可充分利用两种冷却源。
例如，在高峰需求时段可以使用冷冻水系统，而在非高峰时段则采用免费冷却系统。通过利用这两种系统，数据中心可以节省运营成本，同时确保最佳的基础设施性能。
冷冻水和液体冷却技术
当与液体冷却系统（如浸入式或直接芯片解决方案）结合使用时，冷冻水冷却系统可以提供更显著的节能效果和更高的热性能。
冷冻水数据中心冷却和热能再利用
热能再利用是一项新兴技术，它通过回收服务器产生的废热，帮助数据中心降低能耗和运营成本。热能再利用系统使数据中心运营商能够捕获服务器产生的废热，并将其用于其他用途，例如为建筑物供暖或为设施提供热水。
这减少了数据中心所需的能源消耗，并有助于减少其总体碳足迹。热能再利用技术与冷冻水系统集成时最为有效，因为冷冻水可用于冷却服务器，而废热则可回收用于其他应用。
冷冻水和低GWP制冷剂
数据中心可以通过在冷却系统中使用低GWP（全球变暖潜能值）制冷剂来进一步减少对环境的影响。冷冻水系统采用低GWP的环保制冷剂，并且冷冻水系统制冷剂可以放置在室外空间之外。
架空地板数据中心发生了什么？
由于具有诸多优势，平板地板数据中心越来越受到主机托管提供商的欢迎。
首先，平板地板比架空地板具有更高的灵活性和可扩展性，使主机托管服务提供商能够通过铺设额外设备来快速扩展，而无需建造新的结构或安装更复杂的基础设施。这也降低了安装成本，并使得根据需要升级设施变得更加容易。架空地板需要额外的基础设施，例如通风室、管道，这些设施会显著增加项目的成本和复杂性。
其次，由于板式地板天花板较高且气流更顺畅，因此比架空地板更适合高密度部署。这使得它们能够更高效地冷却IT设备，对于服务器工作负载较大或需要保持特定温度要求的数据中心来说，这是一种颇具吸引力的解决方案。
随着楼板数据中心的持续采用，冷冻水冷却系统仍将是数据中心运营的重要组成部分。随着前文提到的技术进步，现在甚至可以在最密集的配置下以最低的能耗高效可靠地冷却。这使得企业能够更好地控制其热管理，降低与冷却相关的成本，并确保其IT基础设施的最佳性能。
随着行业采用更高效、更可持续的做法来满足不断增长的 IT 服务需求，冷冻水冷却系统将继续成为数据中心运营的重要组成部分。
数据中心楼板冷却的注意事项
气流是保持平板式数据中心凉爽的关键因素。气流的设计应确保将最热的空气排出，并用来自数据中心外部的较冷空气进行替换。当产生过多热量时，很快就会出现热点，从而导致系统故障或性能下降。为了避免这种情况，必须使用精心设计的冷却系统，以确保气流根据数据中心的具体布局进行优化。
冷冻水冷却对于楼板数据中心越来越受欢迎，因为它可以适应不同的布局，并以最少的能源消耗提供高效的冷却。
由于第一排机架处存在负压，专为架空地板数据中心设计的冷却系统可能会对数据中心的热管理产生不良影响。这会导致房间内空气湍流，并在服务器排前方形成高速气流。
为了改善服务器的气流分布并减少空气湍流，专为冷冻水设计的机组利用更大的表面积，从盘管部分吹出空气。这降低了风速，并实现了更佳的气流分布。较大的表面积还能在所有机架前方形成正压，从而减少空气湍流。
楼板式数据中心有多种冷却解决方案。Vertiv 提供最全面的 CRAH 解决方案，并结合专家指导，帮助您选择、实施和维护合适的技术，确保数据中心在生命周期内保持高性能。
Vertiv™ Liebert® PCW-PWM
Liebert® PCW-PWM 是一款专为非架空地板应用重新设计的室内周边冷冻水机组。Liebert PCW-PWM 可确保精确且恒定的气流、温度和湿度控制，并允许数据中心运营商以最少的设计修改部署现有技术。该机组具有后出风或前出风的灵活性，可安装在服务走廊或数据中心的空白区域。
Vertiv™ Liebert® CWA 隔热墙
Liebert® CWA 隔热墙安装在服务走廊内，并与空气处理机组 (AHU) 配套使用。与标准冷冻水产品相比，该制冷机组在保持高效运行的同时，能够实现更高的制冷密度。由于该机组比大多数标准机组更深，因此 Liebert CWA 要求数据中心在设计时能够在服务走廊内留出足够的空间。
空气处理机组 (AHU) 是楼板数据中心冷冻水冷却系统不可或缺的一部分。
Vertiv™ Liebert® 定制 AHU
Vertiv™ Liebert® 冷冻水空气处理机组是业内最先进的冷冻水冷却系统，可提供卓越的热控制。该机组可根据客户需求定制，提供丰富的配置选项。Vertiv™ Liebert® 空气处理机组 (AHU) 通过使用水侧或空气侧节能装置以及高效 EC 风扇，能够以行业领先的效率提供高于平均水平的温度（22 摄氏度）。
确定数据中心冷却系统的要求
在制定冷冻水设计时，数据中心的冷却需求必须从服务器开始考虑。首先，考虑服务器数量、热密度和气流。其次，审查服务器机房的布局和尺寸，包括机房高度、服务走廊空间、回风管道和冗余度。最后，审查服务器机房的气流分布和故障场景，包括冷却单元的定位以及首排和末排服务器的定位。
楼板数据中心的气流控制
更大的表面积可以改善服务器的气流分布，但这还不够。对于采用平板地板的数据中心，当气流流向机架而不是从地板排出时，控制气流分布会更加困难。气流遏制对于提高效率至关重要，并且对于从第一台服务器到最后一台服务器的适量气流至关重要。
对于架空地板，压力控制至关重要；而对于平板地板，温度控制则更为关键。在平板地板数据中心，控制空气的最佳方法是使用温度传感器测量回风和送风之间的温差。
远程传感器可用于补偿或控制风扇转速，并提高或降低送风温度。压力传感器可用于确保所有服务器的气流达到最低限度。如果气流遏制不足，导致空气无法到达最后一台服务器，压差传感器可以做出反应，并提供最低限度的空气流量。
对于较大的机组，合理的气流分布至关重要，而风扇转速偏移功能可以帮助调节机组顶部和底部的气流，改善房间内的气流分布。偏移功能可根据机组位置和房间尺寸进行调整。
即使机组顶部和底部的送风速度不同，房间也应保持相同的送风温度。这种能力只有大型机组的特殊设计才能实现。
Vertiv™ Liebert® PCW-PCM 顶部和底部单元的物理分离实现了冷却冗余。控制器使顶部和底部单元能够独立运行。当数据中心热负荷较低时，可以仅运行一半的单元，让空气流向房间中需要的区域。
咨询 Vertiv™ 数据中心冷却技术
冷冻水系统是适用于楼板安装的高效数据中心冷却系统。通过采用冷冻水系统，数据中心运营商将为未来的液体冷却或热能再利用部署做好技术准备。
选择合适的冷冻水机组和设计，使数据中心运营商能够最大限度地提高其特定应用的冷却密度。在冷冻水系统中采用适当的控制策略，可确保向每台服务器输送适量的空气，从而保持效率和正常运行时间。
数据中心冷却是任何数据中心的重要组成部分，而冷冻水系统在楼板安装中正日益普及。通过正确的设计和控制策略，这些系统可以提供高效且密度最高的冷却解决方案，以确保最佳性能和正常运行时间。
Vertiv™ Liebert® PCW-PWM、Liebert® CWA 热墙单元和定制空气处理单元都为不同的应用提供了独特的优势，使操作员能够从冷却水系统中获得所需的精确信息。
最终，选择最佳的冷冻水系统或数据中心冷却设计将取决于具体需求。凭借数十年构建灵活定制的数据中心冷却解决方案的经验，Vertiv 可以根据任何运营商的需求量身定制解决方案。
要了解有关冷冻水和其他数据中心冷却技术的更多信息，您可以阅读以下白皮书：
或者收听我们最新的工程师前沿网络研讨会， 数据中心冷冻水冷却如何发展以满足楼板数据中心的需求
