老铁们，大家好，相信还有很多朋友对于数据中心各种冷却技术的应用与发展-数据中心的冷却系统和的相关问题不太懂，没关系，今天就由我来为大家分享分享数据中心各种冷却技术的应用与发展-数据中心的冷却系统以及的问题，文章篇幅可能偏长，希望可以帮助到大家，下面一起来看看吧！

为了满足各种类型和规模的数据中心的冷却需求，冷却技术不断发展，例如托管数据中心、云平台、企业本地数据中心和边缘数据中心正在采用各种冷却技术—— 冷冻水、泵送冷却剂、密封通道、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、最大限度地提高效率并降低运营成本。

人工智能、机器学习、高性能计算、数据分析等高功率密度应用的增长也给现有数据中心带来了新的冷却需求。混合冷却解决方案已经出现并使用多种冷却方法。技术提供特定的机架级甚至芯片级冷却。

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提供顺应发展趋势的冷却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。

一些数据中心的规模正在不断扩大。如今，电力容量超过10 兆瓦的数据中心项目并不罕见。冷却技术必须最大限度地延长正常运行时间、降低成本、提高效率并加快上市时间。此外，一些数据中心变得越来越小。边缘数据中心的应用和数量呈爆炸式增长，并且变得越来越重要，需要有效的冷却解决方案来确保可用性，同时提供主数据中心的效率优势。由于边缘数据中心设备通常是无人值守或“熄灯”设施，因此远程热监控和控制是确保正常运行时间和维护的关键因素。数据中心的环境温度正在上升。《ASHRAE2016热指南》 会将数据中心温度范围从18 (64.4F) 增加到27C (80.6F)。这提供了更多的冷却选项，并有可能降低运营费用和资本支出。但必须记住，数据中心的可靠性和可用性仍然是最重要的指标。在一些城市和地区，数据中心的扩展并不是横向向外扩展，而是向上扩展，建设多层建筑。例如，旧金山、伦敦、东京、新加坡和香港等高密度地区的房地产成本推动了数据中心纵向扩展而非横向扩展的需求。数据中心建筑高度与具体的冷却技术直接相关。冷冻水解决方案适用于多层建筑（三层或以上）。这意味着虽然水冷技术不是数据中心运营商的首选，但它是必要的，因为许多当前的泵送制冷剂冷却解决方案具有严格的限制。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 的电力使用效率(PUE)，并通过每兆瓦电力容量节省数百万加仑的水来增加价值。最新的冷却技术可以根据应用将泵式制冷机组的节能率提高50%，并且可以根据室外温度和负载在低到中等环境条件下使用以节省更多能源。此外，可以通过添加制冷装置来增加容量，使其成为可扩展的冷却解决方案。

但如果建筑物高度受到限制，水冷技术可以提供灵活的冷却措施。然而，使用水冷解决方案会带来额外的成本问题，例如需要安装管道系统、集中式冷水机和冷却塔，以及防止管道泄漏和腐蚀的维护成本。

其次，如果水源相对匮乏或价格昂贵的地区，采用水冷技术会显着增加冷却成本。随着数据中心设施越来越致力于可持续发展，随着时间的推移，每兆瓦数百万加仑的水实际上是一个问题。

灵活性是大型数据中心大型冷却系统的一个关键特性，这些系统通常使用非高架地板环境来降低成本。这种趋势加速了数据中心的部署，但也消除了通过修改地板来修改气流的能力。泵送制冷剂、冷冻水或蒸发技术可以提供所需的冷却，但还有其他几种灵活的方法来实现制冷要求，包括： (1) 通道遏制解决方案，通过防止冷热空气混合来提高效率。

(2)安装在机架后部的机架烟囱用于收集加热的废气并输送至天花板静压室，然后返回机房空调机组进行室内再循环。缺点是烟囱管道将机架固定到位，这可能会限制未来的灵活性。

中小型数据中心可以使用行内热管理单元，该热管理单元位于设备机架旁边，在向机架提供冷空气的同时占地面积更小。无论选择哪种冷却方法，数据中心都可以从这些冷却系统中受益，这些系统通过自动适应数据中心不断变化的条件来提高整体系统性能和稳定性。它们可以提供24/7 的运行状态监控，并允许授权人员使用情报。用于远程监控和采取行动的移动应用程序。

高功率密度需要创造力金融、研究、学术、托管和石化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。这需要机架和芯片级冷却技术。

这些高性能计算部署涉及部署可容纳超高性能、高功率服务器的30kW 至60kW 机架。此类机架通常放置在大型云计算设施和托管设施内的集群环境中，并通过冷冻水、泵送制冷剂或蒸发技术进行整体冷却。空气冷却技术包括安全壳、行内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。但在这些环境中，液体冷却可能是合适的，但需要修改数据中心设施并调整外围设备。即便如此，液冷也只能降低总热负荷约50%。这意味着将需要其他冷却源，例如后门冷却系统来提供全面冷却。

用于高功率密度冷却的流体可以是冷水，这是采用这种冷却技术的数据中心设施的考虑因素。但机身冷却液也可以是介电液体（泄漏时不会使设备短路）或制冷剂，这样每个机架的环境温度可以保持一致。

边缘计算的应用由于需要减少延迟并使数据更接近最终用户，边缘计算应用围绕高质量视频内容、物联网应用、电子商务和即将推出的5G 技术等因素不断增长。边缘计算是企业对企业以及企业对消费者数据中心应用程序的收入驱动力。因此，较小的数据中心和机房变得越来越重要。对于当今的边缘环境，现有机房空调不再是一个好的选择。

这并不是说冷却选项不能用于建筑管理系统(BMS)。冷却技术非常适合通过物联网智能设备应用进行远程监控和管理。

根据需要和场地限制，还有各种专门的冷却系统。其中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式冷却和将热量散发到天花板静压室，这可以节省宝贵的占地面积，以便在空间可用时允许服务器扩展。

一些边缘应用程序提供使用智能独立模块化数据中心的能力。这些交钥匙解决方案无需建设数据中心空间，可提供多个机架、集成冷却、不间断电源（UPS）、配电设备、消防、监控和通风等设备。

未来无论采用何种冷却措施都是高效随着数据中心需求不断增长，需要多种冷却选项来满足不同IT环境的需求。对泵送制冷剂冷却的需求仍在增长，再次打开了水冷技术应用的大门。随着新的制冷剂和冷却技术的开发来解决数据中心冷却问题，这种情况可能会发生变化。

边缘计算应用将继续增长，以满足消费者和企业的需求和期望。随着5G的推出和智慧城市等应用日益成为现实，必须开发可靠的IT基础设施，并采取可靠、高效的冷却措施。

如今，数据中心运营商与冷却技术专家的合作变得更加重要。保持冷静的头脑和冷静的数据中心是企业成功的关键。

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