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　　熱通道密閉(HAC)是數(shù)據(jù)中心業(yè)界目前所使用的最為普遍的密閉解決方案。該這種方法中，在熱通道上設(shè)置管道的工作和擋板的配置，門的任一端都堵住通道入口。

   　圖2：HAC解決方案的剖視圖，在熱通道上構(gòu)建有管道，如圖顯示了通過容器通道和機房的氣流。注意：排出的熱空氣被隔離，并通過熱通道上的管道從機房中排出。

　　如上圖2所示，HAC解決方案包含并隔離了室內(nèi)的熱排氣，防止其到達相鄰的冷通道并與冷空氣混合。然后，熱通道中的熱廢氣將返回到冷卻單元，通常通過天花板吊頂?shù)募瘹馐摇?/span>

　　關(guān)于HAC架構(gòu)的相關(guān)考慮因素：

　　優(yōu)點：

　　密閉通道即“熱通道”

　　整個操作機房(除了密閉熱通道外)是“冷通道”，并提供供氣

　　消除了對高架活動地板的需求

　　冷空氣可以從操作機房的任何地方輸送;無需嚴格實施在“機柜前”輸送

　　輔助設(shè)備可以放置在任何地方，并且仍然充分冷卻，因為操作空間足夠涼爽

　　如果存在活動高架地板，通過瓷磚滲漏的大部分空氣將進入“冷通道”，而不會浪費旁路空氣

　　消防滅火系統(tǒng)僅需要進行最少的更改或無需更改——噴淋頭必須覆蓋整個數(shù)據(jù)中心操作空間

　　缺點：

　　較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其配置和更換更為復(fù)雜

　　較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其部署方法的成本更昂貴

　　機柜必須放置在相鄰的熱通道/冷通道行中，并成對配置以形成“熱通道”

　　該系統(tǒng)可能需要長度均勻的機架行，平行且對齊的排列安置;

　　每個通道兩端的門可能需要額外的過道通道;

　　該系統(tǒng)需要一個高架空間，并且需要在空氣處理器單元上額外增加一個套環(huán)來創(chuàng)建一個完全封閉的回路

　　該系統(tǒng)需要在熱通道上建造一個通風(fēng)管道;該管道必須能夠延伸到頂部的通風(fēng)道

　　高架路徑可能穿透HAC，需要做額外的工作來緩解氣流泄漏

　　數(shù)據(jù)中心所在當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)監(jiān)管機構(gòu)可能要求在管道和天花板之間要設(shè)置較大的間隙

　　密閉的通道可能會給讓操作運營的員工們感到室內(nèi)溫度“不舒適”

　　根據(jù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度的不同，數(shù)據(jù)中心所在當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)管機構(gòu)可能會認為密閉的熱通道是危險位置，并且要求對其安裝額外的安全設(shè)備或標牌

　　空氣處理機上的風(fēng)扇速度應(yīng)調(diào)整至與設(shè)備要求密切相符;而這可能需要關(guān)閉一些單位或升級變速風(fēng)扇

　　優(yōu)化操作條件可能需要添加一些儀器或HVAC控制

冷通道密閉

圖3：一款CAC解決方案的剖視圖，在冷通道上構(gòu)建天花板，顯示氣流進入所密閉通道，通過機柜并通過操作機房返回到冷卻單元。注：熱排風(fēng)在操作機房內(nèi)由天花板被隔離在冷通道內(nèi)。

如上圖3所示，在冷通道上設(shè)置了一個屋頂和/或隔墻，兩端都有門。這隔離了冷通道內(nèi)的冷空氣，使其與相鄰熱通道中的熱空氣隔離分開。熱的排氣在熱通道中自由升起，并通過操作機房返回空氣處理機。

　　關(guān)于CAC架構(gòu)的相關(guān)考慮因素：

　　優(yōu)點：

　　對于現(xiàn)有的熱通道/冷通道數(shù)據(jù)中心環(huán)境，該系統(tǒng)是一個簡單翻新改造，特別是對于活動高架地板供氣通風(fēng)系統(tǒng)

　　密閉過道即“冷通道”，并提供供氣

　　缺點：

　　較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其配置和更換更為復(fù)雜;

　　較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其部署方法的成本更昂貴;

　　操作機房即是“熱通道”;

　　機柜必須被安置在相鄰的熱通道/冷過道行中，并成對布置，以形成“熱通道”;

　　該系統(tǒng)可能需要長度均勻的機架行，平行且對齊的排列安置;

　　每個通道兩端的門可能需要額外的過道通道;

　　冷空氣必須通過高架活動地板或高架管道被輸送到密閉的“冷通道”中

　　該系統(tǒng)通常使用高架活動地板設(shè)計

　　可用氣流難以控制，無法很好滿足設(shè)備的要求

　　密閉冷通道上的防護天花板結(jié)構(gòu)必須圍繞數(shù)據(jù)中心建筑的承重立柱和其他承重的建筑構(gòu)造

　　可能需要移動架空通道，并將其提升至機柜上方，以便為密閉天花板結(jié)構(gòu)提供足夠的空間

　　需要將消防滅火系統(tǒng)擴展到所密閉的操作空間(這些更改可能是需要花費很高成本的項目)

　　操作環(huán)境的溫度可能會讓工作運營人員感到“不舒服”

　　輔助設(shè)備將處于“熱通道”空間，可能會降低性能

　　如果存在高架活動地板，通過瓷磚滲漏的大部分氣流將進入“熱通道”，進而降低回流到冷卻裝置的空氣的溫度，這可能降低冷卻機組的效率

　　空氣處理機上的風(fēng)扇速度應(yīng)調(diào)整至與設(shè)備要求密切相符; 這可能需要關(guān)閉一些單位或升級變速風(fēng)扇

　　優(yōu)化操作條件可能需要添加一些儀器或HVAC控制

企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)選擇使用哪種類型的密封方案?

英特爾和德國電信旗下的T-Systems公司曾于2010年在T-Systems公司位于慕尼黑Euro Industriepark的總部進行過一項實驗(見注釋1)。該實驗表明，一種形式的密閉方案較之另一種并不存在明顯的效率優(yōu)勢。所有三種系統(tǒng)的相對冷卻性能都大致相同。然而，最近由CPI公司所建立的CFD模型則表明，在一定的條件下，管道式排氣柜(立式排氣管)和HAC則具有效率優(yōu)勢。

　　貴公司數(shù)據(jù)中心所選擇的密閉系統(tǒng)的類型應(yīng)該基于您企業(yè)自己的業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)中心建筑的架構(gòu)。無論使用哪種方法，都必須充分隔離數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷空氣。在每種情況下，您都需要考慮以下幾點。

　　1、有效的密閉是至關(guān)重要的

　　為了盡可能地實現(xiàn)冷送風(fēng)和熱廢氣之間的充分隔離，在密閉系統(tǒng)中使用良好的密封是非常重要的。這包括機柜內(nèi)和機柜周圍的密封，以及機柜和密閉系統(tǒng)組件之間的密封。

　　有效的密封所帶來的好處包括：

　　防止機柜內(nèi)的空氣再循環(huán)和旁路氣流;

　　允許冷卻系統(tǒng)空氣處理程序進行調(diào)整，以支持操作機房內(nèi)最小的壓力變化，并保持開放空間和密閉空間之間的輕微壓力差;

　　最大限度地提高能源使用效率。密封越好，就越能更好的控制風(fēng)扇的速度，使其與服務(wù)器的供氣需求量密切相符。這樣，返回的排氣以較高的溫度輸送到冷卻機組;

　　提供節(jié)能方面的最低運營成本;

　　企業(yè)數(shù)據(jù)中心在選擇密閉制解決方案時，務(wù)必要考慮密封性。密閉解決方案供應(yīng)商們通常會在氣流的泄漏方面描述系統(tǒng)的密封性能，通常是基于在特定操作壓力下對于每臺機柜的特定氣流量的百分比進行描述。比較這些值時，請注意條件可能不匹配的情況。在運行期間，氣流量應(yīng)該是整個機房在計劃內(nèi)的靜態(tài)壓力下的最大可持續(xù)容積。例如，CPI公司在測試時就將其密封遏制系統(tǒng)性能定義為：每臺機柜0.05英寸水柱(0.01 kPa)的排氣流量為3000 CFM(5097 CMH)，泄漏量小于5%。

　　2、防止機柜內(nèi)部及周圍的氣流再循環(huán)和旁路氣流

　　有效的氣流管理和冷卻成本的降低需要消除機柜內(nèi)或機柜周圍的旁路氣流，我們推薦采用以下最佳實踐方案，如下圖4所示。

　　使用適當(dāng)?shù)臋C架技術(shù)來阻止機架安裝設(shè)備周圍的氣流;

　　使用擋板密封所有未使用的機架安裝空間，以阻止機架安裝設(shè)備之間的氣流;

　　在機架安裝設(shè)備周圍使用空氣擋板和密封件，以防止設(shè)備周圍的熱空氣再循環(huán);

　　在機柜和高架活動地板的電纜開口周圍使用密封件;

　　使用機柜之間的密封來阻止機柜之間的空氣流入所密封的空間;

　　使用擋板阻止機柜下的氣流進入所密封的空間

　　在執(zhí)行任何進一步的密閉制項目之前，應(yīng)該采取上述這些步驟。阻止旁路通過機柜的氣流(以及用于氣流輸送的高架入口地板的開口)是任何有效的氣流管理解決方案的關(guān)鍵組成部分，其可以暫時解決散熱問題，而無需額外的管道排氣或通道密封。此外，在拆除設(shè)備時安裝下檔板和在新的地板開口形成時安裝密封件也需要嚴格按照程序執(zhí)行。

　　3、壓力管理

　　在您數(shù)據(jù)中心的密閉系統(tǒng)中建立“良好的密封”不僅僅是密封以防止氣流泄漏的問題。其還要求對密封環(huán)境進行全面的壓力管理，特別是對于CAC而言。完整的密閉結(jié)構(gòu)應(yīng)包括一套有效的壓差管理系統(tǒng)。這可能包括更新或引入HVAC控制。

　　4、利用工程分析

　　一旦實現(xiàn)了阻止機柜內(nèi)旁路氣流的基本步驟，并決定實施完整的密閉系統(tǒng)，就可以創(chuàng)建一個計算流體動力學(xué)(CFD)模型來演示添加密封方案的結(jié)果了。

　　一些密封方案的供應(yīng)商可以提供一些基本的分析，其中可能包括一個操作空間的CFD模型來描述條件變化前后的相對供應(yīng)和返回溫度。也可以用來估計冷卻系統(tǒng)能量需求降低的一部分。

　　或者，一項正式的工程研究將考慮整個冷卻系統(tǒng)，單個部件的貢獻以及該部分的節(jié)約所帶來的年度具體影響。還可以考慮在各種條件下的性能，例如，在《ASHRAE數(shù)據(jù)通信系列：數(shù)據(jù)處理環(huán)境的熱指導(dǎo)方針》RP-1499中所推薦和允許的范圍(見注釋2)。一項工程研究可以提供更詳細的估計，以包括任何數(shù)據(jù)中心站點實施遏制解決方案時所需進行的升級或更改。

　　密閉系統(tǒng)之間的主要差異

　　下表列出了每種密閉系統(tǒng)的主要考慮事項清單，并總結(jié)了密封遏制系統(tǒng)之間的主要差異。基于上文所介紹的各自的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)，并對各自的相關(guān)性能，復(fù)雜性和成本差異進行了對比，對解決方案進行排名以滿足您數(shù)據(jù)中心的要求。