各种冷却技术在数据中心的应用和开发
部署数据中心和边缘数据中心正在使用各种冷却技术-冷却水，泵送制冷剂，安全通道，行级和机架级空气，液体冷却等。数据中心运营商可以根据服务器数量和功率密度使用多种冷却方法。无论使用哪种冷却方法，都会为机架带来合适的温度和气流，以确保正常运行时间，最大程度地提高效率并降低运营成本。
提供符合发展趋势的散热解决方案
冷却技术的应用必须符合当前数据中心的发展趋势。那么一些数据中心呢？如今，功率容量超过10兆瓦的数据中心项目并不罕见。冷却技术必须达到最大化正常运行时间，降低成本，提高效率并加快产品上市时间的目标。
而且，一些数据中心正在变得越来越小。边缘数据中心的数量和应用正在爆炸性增长，并且变得越来越重要。需要有效的冷却解决方案以确保可用性，同时还要提供主要数据中心的效率优势。由于边缘数据中心设备通常无人值守或“熄灭”，因此远程热监测和控制是正常运行时间和维护的关键因素。
为什么？在某些城市和地区，数据中心的扩展不是向外的水平扩展，而是多层建筑物的向上扩展。例如，旧金山，伦敦，东京，新加坡和香港等人口稠密地区的房地产成本正在推动数据中心扩大规模，而不是横向扩展。数据中心建筑物的高度与特定的冷却技术直接相关。冷冻水解决方案适用于多层建筑物（三层或更多层）。这意味着尽管水冷技术不是数据中心运营商的首选，但仍需要水冷技术，因为目前许多抽运制冷剂的冷却解决方案受到严格限制。
如果条件允许，数据中心可以使用泵送制冷剂技术，该技术可以提供1.05至1.2的能源使用效率（PUE），每兆瓦电力容量可节省数百万加仑的水，从而增加价值。最新的制冷技术可根据应用情况将抽气式制冷机组的节能率提高50％，并应用于中低环境条件，根据室外温度和负荷节省更多的能源。此外，可以通过添加制冷单元来增加容量，使其成为可扩展的制冷解决方案。
但是，如果建筑物的高度受到限制，则使用水冷却技术可以提供灵活的冷却措施。然而，水冷解决方案的使用带来了额外的成本问题，例如需要安装管道系统，集中式冷却器单元和冷却塔，以及防止管道泄漏和腐蚀的维护成本。
其次，如果水相对稀少或昂贵，则使用水冷却技术将大大增加冷却成本。随着数据中心设施对可持续性的承诺和时间的流逝，每兆瓦特数百万加仑的水的使用实际上是一个挑战。
•灵活性是大型数据中心机身冷却系统的关键功能。非高架地板环境通常用于降低成本。这种趋势加快了数据中心的部署，但同时消除了通过修改地板来修改气流的能力。泵送的制冷剂，冷冻水或蒸发技术可以提供所需的冷却。还有其他几种灵活的方法可以满足冷却要求，包括：
（1）封闭通道解决方案，可防止冷热空气混合以提高效率。
（2）安装在机架后部的机架烟囱用于收集加热的废气并将其输送到天花板通风室，然后返回机房的空调单元进行室内回收。缺点是烟囱管将机架固定在适当的位置，这可能会限制将来的灵活性。
？中小型数据中心可以使用在线热管理单元，该单元位于设备机架旁边，占地面积较小，并向机架提供冷空气。
无论选择哪种冷却方式，数据中心都可以从中受益。这些冷却系统通过自动适应数据中心中不断变化的条件来提高整体系统性能和稳定性。他们可以提供24/7全天候的运行状态监控，并允许授权人员使用智能移动应用进行远程监控和采取措施。
高功率密度需要创造力
金融，研究，学术界，托管和石化行业等运营和行业需要高密度计算来支持面部识别，高级数据分析，人工智能和机器学习等应用。这需要机架级和芯片级冷却。
这些高性能计算部署涉及30kW至60kW机架的部署，这些机架可容纳超高性能，高功率服务器。这样的机架通常放置在大型云计算设施和托管设施中的吊舱环境中，并通过冷水，泵送制冷剂或蒸发技术进行整体冷却。风冷技术包括安全壳，在线冷却或后门热交换器模块，这些模块可以使用辅助风扇通过盘管吸入空气。
一些数据中心不太可能需要机架或芯片级冷却。但是，在这些环境中，液体冷却技术可能比较合适，但是数据中心设施需要修改，外围设备也需要调整。即使这样，液体冷却只能将总热负荷降低约50％。这意味着将需要其他冷却源，例如使用后门冷却系统来提供全面的冷却。
的用于高功率密度冷却的流体可以是冷水，这是采用该冷却技术的数据中心设施的考虑因素。但是，车体冷却液也可以是中等液体（发生泄漏时不会使设备短路）或制冷剂，因此每个机架的环境温度可以保持不变。
边缘计算的应用
减少随着延迟的减少以及更接近最终用户需求的数据，边缘计算的使用继续围绕诸如高质量视频内容，IoT应用，电子商务和即将到来的5G技术之类的因素而增长。边缘计算是企业对企业和企业对消费者数据中心应用程序的收入驱动因素。结果，较小的数据中心和计算机室变得越来越重要。对于当今的边缘环境，现有的机房空调已不再是一个好选择。
这并不是说制冷选项不能应用于建筑物管理系统（BMS）。通过物联网智能设备应用程序进行远程监控和管理，使用冷却技术将更加理想。
根据需求和现场限制，还有各种专用的冷却系统。这些包括壁挂式系统或安装在吊顶上方的其他系统。边缘计算冷却选项包括机架冷却和散热到天花板通风系统，这节省了宝贵的地板空间，以便在有可用空间时扩展服务器。
一些边缘应用程序提供了使用智能，独立的模块化数据中心的能力。这些统包解决方案消除了建立数据中心空间的需要，并可以提供多个机架，集成式冷却，不间断电源（UPS），配电设备，防火，监控和通风。
无论将来采用何种冷却措施，它们都将是有效的
随着数据中心需求的持续增长，需要各种冷却选项来满足不同IT环境的需求。抽运制冷剂的需求仍在增加，这再次为水冷技术的应用打开了大门。随着开发新的制冷剂和冷却技术以解决数据中心冷却问题，这种情况可能会改变。
边缘计算的应用将继续增长，以满足消费者和企业的需求和期望。随着5G的引入和智慧城市等应用的发展，必须开发可靠的IT基础架构，并必须采取可靠而有效的散热措施。
如今，对于数据中心运营商而言，与制冷技术专家进行协作显得尤为重要。保持冷静并为数据中心散热是业务成功的关键。
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