近年來，隨著信息化技術(shù)（大數(shù)據(jù)、云計(jì)算）高速發(fā)展，企業(yè)數(shù)據(jù)中心也開始加快建設(shè)步伐，向著高熱密度前進(jìn)。作為行業(yè)中的領(lǐng)軍企業(yè)，在如此大的環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建已刻不容緩。但數(shù)據(jù)中心實(shí)際擴(kuò)建往往會(huì)出現(xiàn)多方面問題，如是否以原機(jī)房為基礎(chǔ)？是否要沿用原有制冷系統(tǒng)？等。而在數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建中，企業(yè)建設(shè)者在制冷系統(tǒng)上需要注意哪些？

據(jù)資料顯示，在2000年全球第一波數(shù)據(jù)中心浪潮中建設(shè)的數(shù)據(jù)中心已有50%以上在2008年開始擴(kuò)建或重建。近年來，隨著信息化技術(shù)（大數(shù)據(jù)、云計(jì)算）高速發(fā)展，企業(yè)數(shù)據(jù)中心也開始加快建設(shè)步伐，向著高熱密度前進(jìn)。作為行業(yè)中的領(lǐng)軍企業(yè)，在如此大的環(huán)境下，數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建已刻不容緩。但數(shù)據(jù)中心實(shí)際擴(kuò)建往往會(huì)出現(xiàn)多方面問題，如是否以原機(jī)房為基礎(chǔ)？是否要沿用原有制冷系統(tǒng)？等。而在數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建中，企業(yè)建設(shè)者在制冷系統(tǒng)上需要注意哪些？筆者將在本文進(jìn)一步解讀，相信會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建、制冷系統(tǒng)如何升級(jí)或應(yīng)該注意哪些有所了解。

數(shù)據(jù)中心建設(shè)一般有擴(kuò)建和重建兩種模式，而后者資金投入會(huì)大的多，因此較多企業(yè)會(huì)采用擴(kuò)建模式來增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心，以應(yīng)對(duì)環(huán)境變化和行業(yè)趨勢(shì)。數(shù)據(jù)中心IT采購成本將與能源成本持平。其中數(shù)據(jù)中心的能耗中，制冷系統(tǒng)又占了能耗的60%～70%，合理設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)將直接影響企業(yè)日常運(yùn)營(yíng)成本。

從機(jī)房擴(kuò)建來講，由于機(jī)房早期建設(shè)時(shí)已經(jīng)對(duì)機(jī)柜和精密空調(diào)（制冷系統(tǒng)）進(jìn)行布局，達(dá)到空調(diào)機(jī)組氣流組織對(duì)當(dāng)時(shí)的機(jī)柜負(fù)荷的最佳設(shè)計(jì)，但在日后擴(kuò)建，高熱密度計(jì)算機(jī)服務(wù)器、存儲(chǔ)進(jìn)入機(jī)房，且被安置在遠(yuǎn)離空調(diào)機(jī)組的位置，最終使得機(jī)房總能耗居高不下，甚至導(dǎo)致部分服務(wù)器宕機(jī)，影響企業(yè)正常運(yùn)營(yíng)。不難看出，機(jī)房制冷系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的重要性，因此擴(kuò)建時(shí)需多方面注意。

機(jī)房精密空調(diào)機(jī)組應(yīng)用于電子計(jì)算機(jī)機(jī)房是按照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)A級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其運(yùn)行工況為(23士2)℃/(50士10)%Rh；對(duì)于計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)處理機(jī)房用單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)工況為(23±1℃)/(55±4)%Rh。

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)機(jī)房的建設(shè)模式，一般是沿用原數(shù)據(jù)機(jī)房局址進(jìn)行簡(jiǎn)單的擴(kuò)容而成（即擴(kuò)建模式）。但是如果沿用原始設(shè)計(jì)而沒有進(jìn)行主設(shè)備擴(kuò)容就會(huì)出現(xiàn)使用原精密空調(diào)機(jī)組已跟不上機(jī)房建設(shè)發(fā)展的需求而產(chǎn)生機(jī)房冷卻能力不足量的現(xiàn)象，或是精密空調(diào)機(jī)組的配置量超出了現(xiàn)有機(jī)房設(shè)備需求而產(chǎn)生機(jī)房冷卻能力超量的現(xiàn)象。這樣勢(shì)必會(huì)造成在新的計(jì)算機(jī)服務(wù)器開機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)此區(qū)域溫度超標(biāo)，建設(shè)者必須將制冷系統(tǒng)（空調(diào)機(jī)組）設(shè)定的回風(fēng)溫度24℃調(diào)低。

案例分析——銀行數(shù)據(jù)中心典型布局圖：

金融中心制冷系統(tǒng)主要分為機(jī)房精密空調(diào)系統(tǒng)和舒適空調(diào)機(jī)新風(fēng)系統(tǒng)，前者用于數(shù)據(jù)機(jī)房、電力室等關(guān)鍵場(chǎng)所，為重要設(shè)備提供精密控制的恒溫恒濕環(huán)境，后者則用于監(jiān)控室、工作區(qū)等嗎，主要為工作員工提供舒適工作環(huán)境。

該銀行由于業(yè)務(wù)迅猛增長(zhǎng)，需擴(kuò)建數(shù)據(jù)中心，除了增加高熱密度服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備外，在制冷系統(tǒng)（精密空調(diào)）方面下了很大功夫，將可利用資源提到最高，同時(shí)將成本降至最低。

機(jī)房制冷系統(tǒng)中精密空調(diào)又有哪些功能？使其足以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心高發(fā)熱量，保障設(shè)備正常運(yùn)行。機(jī)房所有空調(diào)具有兩個(gè)功能：一是產(chǎn)生冷空氣并輸送到需要冷卻的關(guān)鍵設(shè)備上（即提供數(shù)千瓦的制冷容量）。有多種方式可以產(chǎn)生大量的冷空氣，如低溫水、低溫乙二醇，以及任何可以使用的媒質(zhì)而無須考慮它們的結(jié)構(gòu)。

第二個(gè)功能就是將冷空氣輸送到各個(gè)機(jī)房。在面向機(jī)房形式的結(jié)構(gòu)中，計(jì)算機(jī)機(jī)房空調(diào)(CRAC)單元與機(jī)房本身融為一體；在面向排列形式的結(jié)構(gòu)中，CRAC單元是成排布置的；在面向機(jī)架形式的結(jié)構(gòu)中，CRAC單元被放置在單獨(dú)的機(jī)架上。

面向機(jī)房形式的制冷系統(tǒng)由一臺(tái)或多臺(tái)空調(diào)組成，其中任何一臺(tái)空調(diào)都可以完全不受約束地(沒有通風(fēng)管道、風(fēng)門調(diào)節(jié)器、通風(fēng)口或其他方式進(jìn)行風(fēng)量控制)給需要冷卻的設(shè)備提供冷風(fēng)，它們只有非常有限的能力來控制出風(fēng)或不出風(fēng)，或者說是通過地板提升系統(tǒng)或頂棚送氣回路來調(diào)節(jié)的。

當(dāng)建設(shè)者采用面向排列形式的制冷系統(tǒng)時(shí)，冷卻系統(tǒng)可以和成排的機(jī)架設(shè)備離得更近，每一排設(shè)備就好像是有了專用的空調(diào)一樣。與面向機(jī)房形式的制冷系統(tǒng)相比，通過將空調(diào)放置在IT機(jī)架之間，或者放在冷卻通道上方，氣流的通路會(huì)變得更短，風(fēng)向也更加容易確定。

在面向機(jī)架形式的制冷系統(tǒng)中，CRAC單元對(duì)每個(gè)IT機(jī)架而言都是專用的。氣流的通路甚至比面向排列形式的制冷系統(tǒng)更短，且氣流完全不受機(jī)房本身結(jié)構(gòu)的限制。這種制冷系統(tǒng)可以使機(jī)架的功率密度高達(dá)50kW，而且具有針對(duì)特定冷卻容量進(jìn)行調(diào)節(jié)的靈活性，以及滿足特殊機(jī)架實(shí)際需求的冗余冷卻。

在評(píng)估制冷系統(tǒng)時(shí)，建設(shè)者必須考慮靈活性、可用性、生命周期成本(TCO)、可維修性和可管理性等五個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)特征，確保日后數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展。

目前，數(shù)據(jù)中心普遍采用N+1冗余的冷卻方式，以此來替代出現(xiàn)故障的個(gè)別空調(diào)，但對(duì)于三種不同形式制冷系統(tǒng)（面向機(jī)房形式、面向排列形式、面向機(jī)架形式）所采取的冗余策略均是不同的。對(duì)于數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建，制冷系統(tǒng)相對(duì)精密空調(diào)更為重要，其系統(tǒng)靈活性、可維護(hù)性、可管理性及生命周期成本都將直接影響企業(yè)發(fā)展和IT資金投入。