高热密度解决方案：根治机房“发热”

技术的发展总是具有两面性，在给人们带来便利的同时，往往也会导致一些令人棘手的问题。这在IT机房中就得到了很明显的体现。近年来，随着IT技术的飞速发展，规格更小、速度更快、功能更强大的高功率密度机架服务器、刀片服务器、网络交换机等越来越多地被采用，设备的部署密度越来越大，单个机架的能耗也越来越高，造成了单个机架或机架局部单位面积发热量的急剧上升，从而导致了机房局部“发热”的高热密度现象的产生。

面对机房中的高热密度问题，传统的制冷系统显得力不从心。通常我们采用冷热风通道隔离、自下而上送风的方式为机架中的IT设备提供制冷。这种制冷方式，在单个机柜发热量小于5kW时，如果设计合理，能使机房的总体温度得到控制。但如果机房大于5kW（甚至只有3kW）的机柜时，局部热点问题就会出现。尤其是机架顶部的服务器温度控制难于保障。“发热”问题有增无减，因此由于过热而导致的宕机现象也呈上升趋势。另一方面，为了提高制冷效果，传统的制冷设备往往要占用大量的机房空间，包括巨大的封管截面以及架高地板所占用的空间。

现代机房的发展以及可能会凸显的高热密度问题，早就引起了艾默生网络能源产品研发者们的关注。作为世界著名的机房环境解决方案的供应商，艾默生网络能源在2000年就开始着手研制新一代针对机房环境高热密度的环境解决方案。经过多年的努力，公司推出了创新的、针对机房内高热负荷的LiebertXD高热密度解决方案，自2003年在美国开始应用，至今已经在全世界范围内销售15000套以上的XD终端。该解决方案灵活、高效、绿色、安全，成为客户根治机房“发热”问题的不二之选。

“灵活”主要体现在LiebertXD系统的安装部署上。该系统由制冷主机（XDP或XDC）以及制冷末端单元（XDH、XDV、XDO）组成。其中，制冷主机可以选择安装在机房内或机房外的其他房间。制冷末端则有三种方式可以选择：立体安装的XDH、机架上方安装的XDV，以及吊顶安装的XDO。XDH适合机架上方空间有限或者天花板高度过低的情况，可以部署在以冷、热通道布局的成排放置的机架中间；XDV可以垂直放在机架的上部，直接吸收来自机架内部或者来自热通道的热空气，经过冷却之后释放到冷通道；XDO则部署在冷通道上方，从热通道吸收机架散发的热空气，经过冷却之后向冷通道释放。此外，该系统还提供多种冷却方式，包括风冷、水冷、乙二醇冷却等，能够适应现场不同需求；风冷冷凝器还能够提供适合不同温度环境的配置；系统还能方便地进行扩容。这些也都体现了其灵活性。

“高效”主要体现在XD系统的制冷效率上。该制冷系统能够根据实际需要，灵活放置在最靠近主设备的位置，配合主设备机架按照冷、热通道隔离的布置方式，向主设备机架的冷通道注入高热密度设备所需的冷量，即是说，能够将冷量直接送到机房最需要制冷的“热点”。相对于传统机房制冷系统的“远距离送风循环系统”，这种方式大幅度降低了冷、热空气的交叉损耗，提高了制冷效率。此外，XD系统的制冷末端单元与传统机房制冷系统配合使用，可以解决单个机架高达40千瓦的制冷问题，非常适合配置了刀片服务器等高热密度机架的机房。

“绿色”主要体现在XD系统节能、节地、环保的特点。首先，与传统冷却方案比较，XD系统的节能率高达30%：该系统利用制冷剂相变吸收大量机房显热的原理和独特的制冷剂控制技术，100%的显冷量输出，既可防止产生冷凝水，又可避免潜冷量输出而产生的能量损耗；XD系统的制冷末端单元前置，贴近负载机架，可大大减少送风所消耗的能量，与传统空调远距离送风相比可使风机能耗降低65%；该系统随机房设备热量变化自动调节制冷量大小的特点也能大大提升节能效果。其次，该系统的制冷主机可以放置在其他房间；制冷末端XDV适合放置在机架的上部，而XDO适合吊顶安装，因此无需占用宝贵的机房空间，具有节地的优点。第三，XD系统的制冷主机与制冷末端单元通过铜管连接，管道内部充注R134a环保冷媒进行换热，而直接蒸发主机系统则采用了R407C环保冷媒。因此，这是一个绝对“绿色”的制冷解决方案。

“安全”主要体现在XD系统消除了水进机房的安全隐患。在XD系统中，冷冻水制冷主机放置于机房之外的房间，通过铜管道与制冷末端单元连接，管道内部充注R134a环保冷媒，可以直接通到机架上方，避免了传统水冷系统水进机房所带来的安全隐患。另外，制冷末端单元通过主机控制器进行控制，保证了其蒸发器表面温度高于露点温度，能够避免蒸发器及冷媒管路表面结露产生冷凝水，进一步提高了安全性。

机房也是一个有机体，像人和动物一样，这一机体的“发热”也会对其各部分的机能造成严重影响，甚至会摧毁整个系统。因此，如何高效医治机房“发热”已经成为业内探讨的焦点。在这种情况下，具有灵活、高效、绿色、安全特点的艾默生LiebertXD高热密度解决方案成为了应时而生的宠儿。目前，LiebertXD系统在全球已经得到广泛应用，自2006年引入中国以来，已经拥有SUN、中国国际金融有限公司、中国移动、平安保险等客户。相信随着我国新一代机房建设的不断发展，艾默生LiebertXD高热密度解决方案的应用也会不断深入，从而引领新一代数据机房制冷不断走向变革。