【中國制冷網】經過統計，傳統數據中心的總電力負載的40-50%的負荷是通過冷卻設備產生。冷卻設備的功耗占據數據中心物理基礎設置能耗的的大部分，比如像效率低下的UPS，線纜的損耗、照明損損耗作為數據中心第二大能源消耗。在政府和業界的共同關注下，綠色數據中心概念興起，優化制冷系統效率，降低PUE值成為了第一選擇。

　　通過氣流管理提高冷卻效率

　　比如：通過采用最新最好的組件技術對于降低能耗有一定的效果。壓縮機系統容量控制，電子換向電動機，變速驅動和改進的控制方面的改善，無疑對現代數據中心的實現最低PUE產生了積極的影響。

　　然而，由于氣流管理問題，許多現有數據中心的運行效率低下， 一般來說，旁路氣流是問題的根源。

　　作為這方面的實踐分析，我們來進行一個簡單的實驗。將數據中心內所有CRAC或CRAH單位的CFM總風量加起來。如果您不知道冷卻裝置上的CFM規格，請使用每噸冷卻550 CFM等拇指規則進行粗略估算。然后，用等式估算空氣冷卻IT設備CFM;

　　IT CFM = IT load (kW) * 130 (CFM per kW)

　　IT CFM=IT負載(千瓦)*130(CFM/千瓦)

　　Cooling CFM Estimate (制冷CFM評估)

　　Total Cooling (Tons) x 550 = Total Supplied Cooling Airflow (CFM Supply )

　　總冷量(噸)*550=總送風量(CFM送風量)

　　IT Equipment CFM Estimate (IT設備CFM評估)

　　Total IT Load (kW) x 130 = Total IT Airflow (CFM IT)

　　IT總負載(千瓦)*130=總IT風量(CFM IT)

　　現在比較兩個氣流速率數字。總冷卻單元CFM超過IT CFM的數量代表您的效率。從效率的角度來看，5-10%的剩余風量意味著系統浪費低，50%意味著浪費高。

　　剩余是額外的氣流，這是通過幾種機制耗費你的運營費用，但在理論上是不需要的。遺憾的是，補救措施并不像關閉一些冷卻裝置那么簡單，直到兩個數字匹配。

　　由于緊耦合技術還沒有那么成熟，通常情況下，熱點會隨著剩余冷量的減少而隨之發生變化。換句話說，就是因為我們將冷卻系統氣流速率與IT氣流速率匹配，這并不意味著旁路氣流不再存在。當送風量回到空調設備沒有經過任何IT設備，熱風排出沒有經過再冷卻而返回到IT設備時，這時，會出現旁路氣流，并因此發生熱點。

　　建筑設施設計允許我們對這種氣流的控制程度決定了冷卻系統的氣流速度可以與IT氣流速度匹配率。

　　可以想象一個極端情況，一列機架通過統一的送、回風將其直接接入進風管道與回風管道，具有完全相等流量的周邊空調。雖然這種情況將允許完美的CFM匹配而沒有旁路氣流，但此方案缺乏實用性，不靈活、并且費用高昂。

　　另一方面，考慮在一間矩形的房間內放有空調設備，活動地板以及沒有管道的房間。為了討論的方便，我們假定機架列的長度都是相同的方向。空調位于房間冷通道的位置，冷風從空調前端送入冷通道繞過空氣流動，熱回風從熱通道流出。這種空方式多少可以調整熱通道與冷通道的風量，但這種方式，在一定程度上會呈現出不受控制的回風系統。

　　氣流管理

　　冷通道中的旁路氣流

　　類似地，將精密空調安裝在矩形房間窄的一邊(沒有對著冷熱通道)的方式，則傾向于鼓勵熱回風旁路氣流的流動。由于壓力的不同，空氣會移動。由于空調設備所放的位置，使得回風口產生一個低壓區域，因此，回風口能夠吸走各個方向的氣流。由于空調所在的位置，空調設備傾向于在機架的頂部上吸取熱空氣。讓每一列的氣流在沒有冷卻的情況下被吸到IT設備中。

　　氣流管理2

　　熱通道中旁路氣流

　　為密封活動地板上孔洞的KoldLok系列產品專注于冷通道，通過密封電纜穿透處的泄漏來保持活動地板充氣室的良好壓力。不幸的是，考慮到敷設線纜方便，電纜孔洞位置大部分位于熱通道而不是冷通道。

　　從冷通道進入熱通道的氣流就是旁路氣流，無論從熱通道的氣流回到空調設備的返回路徑有多好，其造成不利影響都無法逆轉。

　　出于這個原因，用Upsite提出的標準測試KoldLok系列產品密封電纜孔的穿孔是實現低旁路空氣比率的重要的第一步。

　　當IT設備排出的氣流從服務器機架的后端走向前端時，會出現最常見以及最易于修復氣流路徑問題。這種類型的旁路氣流通常與機柜上從未使用的空間的數量成比例地發生。當然在有些情況下，一列或多列機柜上被空置的空間最終會被IT設備填滿，至于何時會被填滿，很難說清。

　　在這樣的情況下，可能導致一列機柜形成“透明”氣流。由于缺乏機架提供的自然界限，傳統的“冷通道、熱通道”房間布局在一些地區有效地成為劣勢的“后向前”布局。通過在每個未使用的U空間安裝盲板，防止這種類型的旁路氣流是非常重要的。

　　同樣，任何其他允許氣流在機架中從后向前流動時，所遇到的孔洞都應該被密封。這些可能包括軌道側(特別是在一些更寬的網絡機架中)的空間，以及在某些情況下在最高和最低的U空間之上和之下的空間。上層的下料板在高壓差下進行了泄漏測試，以確保對內部機架旁路氣流的最佳密封性。

　　最后，Upsite提出的AisleLok解決方案專注于在回風不經過機架而直接進入熱通道之后正確地引導回風。在這個階段，旁路氣流問題可能包括機架下，機架之間，機架頂部的空氣流動，并纏繞在通道的末端。

　　由于大多數機架都有帶有腳輪，使機柜在地板上方升高一英寸或者兩英寸，所以機架下方的區域由機柜底部和地板之間的間隙產生。機架與機架之間的間隙往往很窄，但也很長。總的來說，這些間距可能會在可能出現旁路氣流的熱通道和冷通道之間累積達數平方英尺的開放區域。

　　機架下的密封：

　　采用丙烯酸密封膠帶; 用于機架之間的密封，有助于恢復熱通道/冷通道布局以及熱通道或冷通道氣流遏制系統的完整性。

　　局部氣流遏制系統由專門設計的擋板組合而成，旨在將熱氣流從旁路氣流引至回風通道。機架上方的擋板起著重新引導垂直于列長度的回風空氣流向與排長度平行的方向的作用。

　　當回風的空氣到達排的末端時，允許其恢復到冷卻單元的路徑，其中一些通常位于與排長度平行的一邊。為防止氣流在運輸過程中重新進入冷通道，鉸鏈式部分擋板位于冷通道的末端。這些活動擋板將IT設備屏蔽在排的最后一個機架的上部，以便在熱氣流經過被吸走。

　　封閉機架上剩余空間旨在創造一個大大改善氣流管理的環境。安裝后，可以更積極地采取節能措施，降低熱點發生的風險。這些措施可能包括降低風扇速度，關閉制冷單元，修改冗余故障方案，提高溫度設定值。

　　在采取這些措施時，最終會達到入口溫度超過ASHRAE建議水平或期望的冗余水平丟失的地步。在達到這一點之前，往往有很多好處。由于行動相對簡單，而不是設備密集的，費用低廉，投資回報期也具有一定的吸引力。