俗话说 “一分钱一分货”,在数据中心冷却方面尤其如此。虽然我们无法回避安装价格永远是购买任何产品的主要考虑因素这一事实,但在专业应用中,整体系统性能和可靠性必须发挥更关键的作用。这是因为有效的冷却会直接影响 IT、电信和数据中心基础设施的稳定性、效率和使用寿命。我们的日常生活依赖于技术,冷却系统的性能不足或故障可能会造成灾难性后果。

本文将探讨数据中心冷却系统性能的关键领域、性能不佳不仅对 IT 设备而且对数据中心建筑本身的影响,以及识别高性能产品的可用策略。

冷却系统性能

在数据中心,冷却系统性能的核心是系统如何有效和高效地维持最佳环境条件,以确保 IT 设备的可靠运行。高性能冷却系统可最大限度地提高效率、减少能耗,并确保持续可靠的热控制。 

IT 冷却系统必须

  • 保持精确的最佳温度
  • 保持适当的湿度水平
  • 确保均匀冷却,消除热点 
  • 最大限度降低能耗
  • 确保有效的空气流动 
  • 应对不同的热负荷 
  • 即使组件出现故障,也能保持性能 
  • 证明符合功率使用效率 (PUE) 等标准,并遵守相关法规
  • 最好具有可扩展性和适应新技术的能力
  • 最好包含热回收和再利用功能。

指定、设计、安装和维护冷却系统的人员依靠制造商提供的数据来确保所安装的产品符合上述要求。如果数据有误,系统将无法达到设计或预期的性能。最重要的是,在产品的生命周期内,即使是很小的性能不足也会对冷却系统产生很大的影响。因此,暖通空调专业人员必须使用经过验证、数据准确、性能有保证的产品。

The future of data centre cooling
@Eurovent Certification

冷却系统性能不佳与 IT 设备

由于冷却系统是数据中心运行不可或缺的一部分,因此很少会出现全面故障。系统在设计时会使用冗余冷却系统(N+1、2N 或 N+2)、应急冷却器、自由冷却系统等,以提供备用能力。

然而,冷却系统性能不佳的情况更为常见。使用不准确的性能数据设计的冷却系统很难保持最佳温度或湿度水平,能耗更高,更容易出现故障和损坏,可能会有不符合法规的风险,灵活性也更低,尤其是在升级时。

虽然这些系统可能不会濒临失灵,但它们无法以高效或有效的方式维持最佳状态。这一切都会产生连锁反应,后果可能会很严重,并逐渐造成损害。

当冷却系统表现不佳时,对 IT 基础设施的影响包括

  • 热点: 数据中心的某些区域可能会出现较高温度,尤其是在高密度机架周围。
  • 热应力: 长期暴露在高温下会对硬件组件造成热应力,降低其性能和使用寿命。
  • 性能节流: 现代服务器通常包含热控制装置,可降低处理速度以防止过热,从而导致运行速度减慢。
  • 错误率增加: 性能不佳的系统会导致数据错误率升高,影响流程的准确性和可靠性。
  • 能源消耗增加: 随着温度升高,设备风扇会更努力地工作以冷却自身,从而消耗更多能源,增加运营成本。
  • 组件退化,维修更频繁: 长期暴露在不理想的温度下会加速硬件磨损,导致过早出现故障、频繁维修和维护增加。
  • 突然停机: 如果温度超过临界值,系统可能会触发紧急关机,从而面临停机和丢失数据的风险。
  • 寿命缩短: 持续的热应力会缩短服务器和其他设备的预期寿命,导致比计划提前进行昂贵的更换。
  • 数据损坏风险: 存储设备,尤其是硬盘驱动器(HDD),对温度波动非常敏感。冷却效果不佳会导致数据长期损坏或丢失。
  • 客户投诉和诉讼: 所有这些方面都会影响最终用户的体验,并违反服务水平协议(SLA)。

冷却系统性能不佳可能不会立即导致设备故障,但会大大增加长期风险,进而升级为重大问题、客户投诉和声誉受损。持续、高效的冷却对于确保数据中心的可靠性、性能和可持续性至关重要。因此,将安装价格置于性能之上可能是一个短视的计划。

加入我们的 LinkedIn 社区!

了解暖通空调与制冷 (HVACR) 领域的最新趋势。关注我们的 LinkedIn,获取独家见解、行业新闻以及来自全球 HVACR 产品认证领导者的认证产品更新。
关注我们在 LinkedIn 🔗
 

建筑物和性能低下

但冷却系统性能不佳时,受影响的不仅仅是 IT 设备,整个建筑也会受到影响。冷却系统的能耗平均占数据中心总能耗的近 40%,因此效率在决定运营成本、碳足迹、实现法规遵从性和可持续发展目标方面发挥着重要作用。

以下是产品性能应优先于安装成本的更多原因:  

高能效系统可降低运营成本
虽然高性能冷却系统的前期成本可能较高,但它们通常更节能。这就降低了产品生命周期内的电费。在最佳条件下工作的高效系统还能减少设备的负荷,最大限度地降低维护和更换成本。 

提高能源效率(PUE)
数据中心的能源使用效率(PUE)是衡量数据中心能源使用效率的标准。先进的冷却解决方案有助于降低 PUE。这将提高整体可持续性并减少碳足迹。 

支持可扩展性
随着数据需求的增长,热量输出也会增加。高性能冷却系统能更好地满足现代数据中心的需求,确保在不影响性能的情况下处理更多的容量。 

加强环境控制
精确的温度和湿度控制是关键。注重性能的系统可提供更好的环境稳定性,从而延长设备使用寿命并优化性能。 

加强热回收
由于数据中心的 IT 设备密度很高,因此会产生大量热量,先进的冷却系统可以捕获这些热量,而不是将其浪费掉。回收的热量可用于以下用途

  • 区域供热(为附近的建筑或社区供热)
  • 工业流程(附近的设施)
  • 生活热水(用于办公室或其他现场需求)。

热回收的好处包括

  • 更好的能源再利用系数 (ERF),通过测量输出的有用能源来补充 PUE
  • 长期降低能源成本
  • 更强的可持续发展能力,支持 ESG 和碳中和目标
  • 根据地区不同,可获得监管激励或补贴。

符合监管要求
决策者可以放心,高性能冷却系统将符合相关标准和法规。

系统寿命
重要的一点是,性能不佳的产品很少单独工作,而是会对冷却系统的其他部分产生影响。这使得压缩机和风扇等关键部件更容易过早出现故障。

总之,将产品性能置于安装成本之前是明智的经济选择,从长远来看也能带来收益。

如何识别高性能产品

由于性能是一个关键的考虑因素,因此决策者必须获得准确、经过验证的产品数据。这样可以消除性能不佳的风险,确保正确设计和安装的系统能够达到预期性能。

识别高性能产品的关键策略是选择通过 Eurovent 认证的产品。这是因为独立的第三方性能认证可确保产品经过严格测试,并对所有数据的准确性进行全面评估。成功通过 Eurovent 认证性能等计划认证的产品在获得认证前必须通过一系列检查,包括

  • 评估产品性能的实验室测试
  • 工厂审核,确保生产线质量 
  • 选择软件检查和/或认证,以确保软件使用准确可靠的数据(视计划而定)
  • 评估所有提交的文件(包括营销材料),以确保技术可信度和连续性
  • 最重要的是,对产品进行监督,以确保其继续符合申报数据。

数据中心运营商选择认证产品的最大好处包括 

  • 性能有保证 
  • 经过验证的能源效率
  • 免费获取认证数据,可直接比较产品
  • 符合法规要求
  • 降低系统设计人员的风险,特别是在需要 0% 容差建模的项目中
  • 由于产品经过独立测试,因此财务风险也更小。

不要将价格置于性能之上。进一步了解我们的数据中心冷却计划:

IT 冷却装置

冷却器

空气处理机组

冷却塔

热交换器(包括用于热回收的热交换器)

蒸发冷却