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過去,企業對於機房的冷卻效率興趣缺缺,因為只要調低機房的迴風溫度就能滿足IT設備的散熱需求。但隨著高密度IT設備的現身,如1個42U高的機櫃都採用刀鋒伺服器,則耗電量將高達20千瓦,整個機房的熱量已不是傳統下吹式空調所能夠負荷的。

傳統的下吹式機房不只不能滿足高顯熱的IT設備,根據IBM的資料,如果企業不去注意機房的節能,機房的耗電量會以每5年為單位成長1倍,20年後機房的用電量將成長16倍。

所以,有越來越多的企業開始考慮採用新世代機房的建置方式來解決IT設備散熱並達到節省能源的目的。目前包含中央氣象局、國家網路與計算中心、國華人壽、中華開發工業銀行(開發工銀)、聯合徵信中心與富邦金控的新機房都開始採用不同於傳統下吹式空調的機房建置模式。

新世代機房採用的水平式熱交換空調設備,是將熱交換設備放在機櫃與機櫃之間,主機的寬度只有標準機櫃的一半,但高度與深度都與標準機櫃一致。這個熱交換空調設備會將冷空氣平行送出,相鄰的伺服器就會將這些冷空氣吸入機箱,以達到冷卻效果。這麼一來,縮短了冷空氣的氣流路徑,也提升空調效率。

以開發工銀去年完工的新機房來說,除了採用水平式空調主機,針對高密度機櫃額外搭配的水冷式背板,是一片5吋長的冷卻門,就如同冰箱後方的冷卻導管,藉由導管將機櫃所排放的熱能與冷卻水交換,透過冷卻水直接帶走伺服器所排放的熱量,也強化高密度機櫃的冷卻效益。

所以,開發工銀強化了空調冷卻的效益,讓機房的迴風溫度設定在22度以上。但如果採用傳統的下吹式空調系統,通常會將空調主機配置在機房的四周,透過空調主機先將冷空氣吹進高架地板,接著冷空氣會從機櫃前方的蜂巢板往上流動,伺服器再將這些冷空氣吸入機箱中。所以採用下吹式空調系統,必須讓整個高架地板下都充滿冷空氣,不但冷空氣的需求量較多,再加上冷空氣流動距離較長,位在空調系統較遠的機櫃,可能會有送風量不足與空調冷卻不均的問題。

所以在下吹式機房擺放高散熱機櫃時,為了解決這些熱點的問題,大多數企業能做的就是調低迴風溫度,例如將機房的迴風溫度須設定在攝氏18度以下,有些企業的機房溫度甚至比這個還要低,以臺灣大學計算機中心的機房為例,由於機房的建置歷史久遠,雖然採用下吹式空調的設計,但並沒有做好冷熱通道的機制,再加上機房內有數量龐大的超級電腦,為了解決超級電腦所製造的熱量,必須將整個機房的溫度都調到最低,以高架地板下的冷風通道來說,溫度只有7度,自然會造成能源使用上的的浪費。

張愛蘭表示,水平式空調主機方案比起下吹式空調系統至少貴上1成。如果企業預算有限,最基本要做到的就是要建立起冷熱通道,透過建立冷熱通道就是為了避免冷空氣混合熱空氣造成混風現象,強化空調冷卻的效率。

以現階段大多數的機櫃為例,機櫃的前方為進氣口,後方為散熱口,如果機櫃的正面都朝向同一面,就容易讓前方機櫃的熱氣被後方機櫃吸入,因而造成後方機櫃溫度過高,因此,機櫃的擺設必須調整為面對面、背對背。

兩個機櫃的正面能面對面,就能建立起冷通道,而兩個機櫃背對背的區域也就建立起熱通道了,這麼一來就可以改善混風的問題,強化空調的冷卻效率。

 

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