关于房间气流管理您需要了解的信息

本文原始版本发表于 MissionCriticalMagazine.com名为管理房间级别的气流。您可以查看点击此处.

房间级气流管理充满了误解和半真半假的说法，使其成为气流管理中最不被理解的方面，尽管具有讽刺意味的是，它是最重要的。虽然众所周知，气流管理的前 3 个级别（即 R）是指分别针对高架地板、机架和行级别实施刷索环、盲板和密封等解决方案，但房间级别并不是就这么简单。这主要是因为所需的更改是不可见的，除了有时冷却装置上的显示之外。

为了清楚起见，房间级气流管理更好地定义为 冷却优化，这是指对冷却系统控制进行调整的过程。如果做得好，这个过程将提高能源效率（从而降低运营成本）、提高冷却能力、提高 IT 设备可靠性并推迟资本支出。这里需要注意的是，如果没有冷却优化（即房间级气流管理），到目前为止已实施的每个解决方案（例如上面列出的产品）都是一笔费用。虽然它们可能改善了 IT 进气温度，但财务和容量效益仍悬而未决。通过在高架地板、机架和行级别进行气流管理改进来实现节能的唯一方法是通过冷却优化。

虽然冷却优化过程通常是手动和迭代过程，但同样重要的是要注意，利用红外温度计或环境监控等解决方案将确保 IT 进气温度不会超过其建议或允许的阈值。更重要的是，一些监控解决方案甚至可以提供有关可以采取的特定优化步骤的建议，但我们稍后会讨论这一点。

将冷却能力与 IT 负载相匹配

仅气流管理并不能为您节省任何冷却能源成本，相反，它可以提高 IT 设备进气温度，并为改变冷却基础设施创造条件。原因是，如果您在高架地板、机架和行级别正确实施了气流管理解决方案，那么现在您的冷通道中应该有过量的空调送风，并且所有 IT 设备进气温度将过低。这是因为废气与空调空气不再混合，反之亦然。下一步是将调节空气的流量与 IT 设备所需的流量尽可能匹配。这是通过降低风扇速度、提高冷却装置温度设定点或完全关闭冷却装置来实现的。这通常是一个迭代过程，对控制进行调整，使系统均衡，然后根据需要进行额外调整。此外，由于数据中心是动态环境，这也将是一个持续的过程，而不仅仅是一次性事件。每次实施额外的气流管理改进或发生重大 IT 设备变更时，都有优化冷却基础设施的机会。

房间级气流管理（冷却优化）最佳实践

如上所述，为了使数据中心的冷却能力与 IT 负载正确匹配（即优化冷却基础设施），需要采取的典型步骤如下：

在不超过最大允许 IT 设备进气温度的情况下，尽可能降低带有变频驱动器 (VFD) 的设备的风扇速度
在不超过最大允许 IT 设备进气温度的情况下，尽可能提高冷却装置温度设定点
扩大允许的相对湿度 (Rh) 范围，以防止冷却装置相互“争斗”（一个装置尝试除湿，而另一个装置尝试加湿，从而浪费能源）
如果冷却装置没有 VFD，请关闭过度冷却
- 注意：如果冷却装置配备了 VFD，则 10 个冷却装置以 50% 风扇速度运行比 5 个冷却装置以 100% 风扇速度运行节省的能源更多

在任何重大的气流管理改进或 IT 负载安装或拆除之后，都有机会评估这些房间级控制，以确保高效运行和足够的冗余容量。

利用监控解决方案为优化决策提供信息

一位名叫肯·布里尔（Ken Brill）的智者曾经说过，当谈到数据中心冷却时，它就像“总是通电，总是散热”一样简单。这意味着机房中任何设备消耗的每千瓦电力都会变成一千瓦热量，需要从机房并最终从数据中心建筑中排出。这包括所有电力转换和配电损耗以及 IT 设备消耗的每千瓦电力。

虽然数据中心冷却本身就是一门科学，有时可能相当复杂，但这个概念提醒我们，它可以归结为，在电力方面，输入的内容必须以热量的形式输出。因此，如上所述，监控 IT 设备所需的功率（即 IT 负载）以使其与冷却装置提供的冷却（即冷却能力）正确匹配非常重要。利用可以监控电源和冷却基础设施的解决方案将有助于实现这种平衡。

其次，监控机房的热性能在冷却优化过程中至关重要。对冷却基础设施进行调整时，您需要密切监控 IT 设备进气温度，以确保它们不超过 ASHRAE 和/或制造商规定的建议或允许限制。这可以使用红外温度计或红外摄像机来完成，但可能非常耗时，因为它只能在每个机柜或过道的基础上完成。使用红外温度计或红外摄像机的一大警告是，这些红外工具测量的是表面温度，而不是空气温度。如果有高反射表面，您可能会因反射而遇到一些不正确的读数。虽然使用红外工具可以指示温度问题，但它们无法监测气流本身的温度。

由于这些情况，在整个房间级别执行此操作的最简单方法是利用监控解决方案，并将传感器放置在所有机柜的顶部和底部。这将使您能够全面了解数据中心的热性能。此外，虽然能够监控整个站点的温度是所需要的基本内容，但一些监控解决方案通过 3D 可视化更进一步，将显示数据中心的数字孪生及其实时热性能。

利用人工智能和机器学习算法进行优化

让我们面对现实吧，人工智能和机器学习这些流行词已经在整个行业中流传，成为解决许多数据中心和 IT 相关问题的灵丹妙药。虽然他们可能无法实现许多预期或营销承诺，但气流管理和冷却优化才是这项技术真正有机会实现的地方。利用这项技术可以帮助可视化高架地板、机架和行级别的气流管理改进，分析从传感器收集的数据，并提供有关房间级别冷却优化决策的建议。有一些解决方案开创了人工智能和机器学习的这一用例，以虚拟冷却顾问的形式将监控方面与冷却优化结合起来。这些解决方案值得一看，以消除冷却优化过程中的一些猜测。

结论

房间级气流管理实际上并不是字面意义上的气流管理，而是冷却优化。尽管如此，房间级气流管理是必要的步骤，也是通过高架地板、机架和行级气流管理改进实现节能的唯一方法。请记住，直到房间级别为止实施的每个解决方案都是一项费用。只有当您在房间级别进行检查并对冷却基础设施进行更改时，您才能获得冷却节能、提高冷却能力、提高 IT 设备可靠性和推迟资本支出等形式的好处。效率是买不来的；它必须得到管理。另请记住，冷却优化是一个迭代且持续的过程，归根结底是将冷却能力与机房的 IT 负载相匹配。尽管在大多数情况下这将是一个手动过程，但利用监控解决方案让您了解数据中心的电源、冷却和热性能将有助于指导您的优化决策，并在某些情况下就具体步骤提供建议被采取。