数据中心冷热通道隔离封闭式机房的设计与实践
随信息技术的深刻利用，在新一代的数据中心的建设中，将网络、服务器、存储等关键设备进一步集中，由此，对数据中心的基本环境提出了新的要求。首先是设备的密集度增加了，随之带来了电力供配、制冷散热和能耗治理等一系列的问题，同时，还需要考虑久远的发展，所建的新数据中心的规模要包容今后较长一段时间的信息化发展的需乞降机房设备增加的过程。
本文联合某高校的网络信息中心新一代高校数据中心的建设，特别是对数据中心冷热通道隔离封闭式机房的设计与实际，进行工程案例的研究。
整体规划设计准则
要害设备对机房的发展请求
对高校的网络信息中心（数据中心）而言，需要有众多的服务器供教养教务等的业务部分使用，而且今后的发展范围也是一个不断定的因素。信息中心的重要服务设备有存贮系统、主机系统、高机能机架式服务器和刀片式服务器等。发展方向是提高机器的空间密集度达到节俭机房空间和相对的能耗减少；特殊是一个机柜中配制刀片服务器时，电力的需求大大增长，一个“满配”的刀片服务器，其所需要的电力大概为5~10KW，一个机柜安排多台刀片服务器时，电力不足的抵触无比凸起，散热问题也突显出来。因而运行虚构服务器系统也是今后解决这个问题的办法之一。
通过高性能服务器和虚拟服务器系统的使用，可大大减少实体服务器的数量，在满足业务使用要求的条件下，达到了节能减排的目的，并使机房配套设备的投资也大大减少。
节能减排
越来越强处理能力的服务器，越来越大容量的数据存储设备和网络设备，需要耗费更多的电能。而集成度越来越高的设备，发热量越加集中，导致机房温度把持是个很大的问题。只有对下降机房能耗的新技巧与新方式进行研讨，力求通过合理选用服务器机架、公道进行散热规划、优化机房设计、布局、使用等方面，提高机房散热效力，降低数据中心思房的整体能耗，才干达到节能减排的目的。
UPS电源
由数据中心的特色可知，固然数据中心是整体建设的，但数据中心的设备的增加是逐渐的，因此供电能力也应当是阶段式提高才行。为此， 我们在规划设计中，让UPS机房相对独立，并留有UPS设备的扩展空间。数据中心机房的机柜一次性到位，数据中心机房的电源调配列头柜与UPS电源房的电源输出配电柜之间的电缆的容量按全体机柜“满载”容量的供电量配置设计，UPS设备的供电能力则不满配。UPS供电能力按机房的设备量阶段性地增加，有扩展的余地。U P S 供电系统， 可采用2 N 或者2（N+1）方式，确保供电可靠性和扩大性。通过UPS电源的按需阶段式扩展，能够防止大马拉小车的景象，UPS电源设备的投资减少的同时，也达到了节能减排的目的。
机房空调
机房的散热冷却是确保数据核心保险牢靠运行的基础前提之一，通常是在机房内装置精细空调。对数据中央而言，当机房的装备“满载”运行时，会有较大的发烧量,精密空调是工艺性空调中的一种类型，通常我们把对室内温、湿度波动和区域偏差控制要求严格的空调称之为恒温恒湿空调。恒温恒湿广泛应用于电子、光学设备、化妆品、医疗卫生、生物制药、食品制造、各类计量、检测及实验室等行业；但对新建的数据中央而言，因为设备的增添会有一个较长的时光进程，而且一年中不同节令的空调的负荷量也是在变化的，要适应于散热容量变更量较大的发展需要，为了到达节能减排的目标，咱们在计划设计中，选配了两台空调，空调总容量要知足机房设计“满载”时的调节才能，每台空调有双机组、能分组独破运行，这样2台空调4个机组能按热容量主动地动态调剂，按需自动运行不同数目机组来满意经济运行，从而实现了空调机组运行的节能减排。
场地布局
本案例中， 因为新建的数据中心的场地，并不是专为数据中心考虑的建造场地，而是要把两个教室买通后改建成数据中心的场地。这就波及到两个主要的问题， 一是承重，二是层高。承重的问题是通过在机柜地板下加散力架的方式解决，这样使空间高度不足的问题更突出，需要更好地组织气流，以至不妨碍于冷通道的气流流动，为此机柜的排列就很症结，我们在规划设计中，使散力架不位于冷通道上。在规划设计时采用了下送风上排风的气流组织方式，强电与弱电的布线都采用了上走线的方式，这样为今后保护带来方便的同时，冷通道的阻力大为减少，有可能降低地板高度，通过上述措施，把地板的安装高度节制在35cm.
但由于原教室岂但是高度不足，而且大梁高度等也发生了很大的影响，天花板上部的上层空间中还要布置气体灭火管道和新风换气管道等，热回风通道的安排较艰苦，大截面的热回风管道在工程施工中难以实行，而且因机房的机柜排列方向的长度较大，回风的匀衡也很难保证，需将天花板的上层空间经特别处理作为热回风管道来解决了这个问题。
机房中机柜的排列情势的部署，从美观跟节能性长进行斟酌，规划设计中不采用常用的多列机柜排列的方法，而是采取双列机柜背靠背的长排列方式，这样的安排在不减少机柜排列密度的情形下，雅观性十分好，无论是从监控机房看进去，仍是在机房内部，通透性都很好，为减少冷热风主通道上的阻力也供给了便利。
冷热通道隔离关闭
机柜长排列的方式也为低成本处理冷热通道的隔离提供了条件，在机房内气流组织完成冷热通道隔离，这样最大限度地提高能效，从而达到节能减排的目的。在本案例中，机房内冷热通道隔离的设计是在机柜的上部安装了钢化玻璃，拉长了机柜的排列长度，并且高密度地安顿了上回风口，在机柜列的头部不支配回风口，使冷热气流不经由机柜而直接短路的可能性减少到最小，绝对地做到了让冷热气流隔离
工程的实施与实践
机房的机柜布置
该高校的网络信息中心机房呈长方形布置，机房内设两列机柜，机柜的间距达3米，很宽畅，通透性好。
机柜呈面对面排列，形成冷通道，出风口在机柜面部的地板上。回风口在A2~A16、B2~B16机柜的反面上方，B18机柜的上部放置垂直的弱电桥架经天花板上部空间与外部走廊的弱电桥架相连；机柜的左侧安置2个配电列头柜（A1、B2），2个配电列头柜的上部各设置了一个垂直桥架通往天花板上部，在天花板上部2个配电列头柜通过程度桥架互连（机房内看不到）,维谛空调以冷冻水作冷却介质的定风量全空气系统的恒温恒湿空调系统都采用再热式系统。在夏季，通过调节再加热量以控制温度，调节空气冷却设备的冷量以控制湿度。空气冷却设备如采用表冷器的系统，适宜用于湿度变化不大的场合，并与外部走廊的强电桥架相连；机柜采用面板开孔率>63%的宽800mm（600mm的尺度机柜加200mm的侧柜）、深1150mm的机柜，在每个机柜除了有600mm的设备安装空间外，两侧有200mm的布线空间，可预置大批网络线和多芯万兆预连接光缆，直接放置到这个侧柜的空间内，这样弱电的衔接线经机柜背部左侧柜可以直接连接到服务器，可靠性大大提高，由于没用到的预放线缆在侧柜内，前后有面板盖住，所以过剩的线缆看不到，美观性很好。
在机房的旁边，安置了2个水平的弱电桥架位于天花板的下面，主要是考虑到日常维修的方便。这样的支配是为了尽可能减少桥架的露出量，又不影响日常的使用，美观性好。
冷热通道隔离封闭措施
机房内若不采取冷热通隔离时，存在着一个较大的温度梯度，为了满意机柜中上部的关键设备能较好的散热效果，有必要降低空调出风的温度，这样就增加了空调的能耗。而通常的在机柜顶部加盖的冷热通道隔离封闭方式，存在着视觉效果压制和消防允许的问题。
该高校的网络信息中神思房采用了奇特的冷热通道隔离封锁措施，在机柜的上部至天花板做完整关闭的冷热通道隔离，即在机柜的上部加了钢化玻璃，使冷热气流隔离。这样可使冷通道的高低温度梯度就很小，空调的出风温度就能恰当进步，从而达到节能的目的。在冷通道的上部的天花板，仍应用同一的微孔天花板，以坚持全机房的美观；并在冷通道和机房的左右两侧，须要造成冷通道的每块天花板上部加一张镀锌铁皮（595×,华为空调是指用人工手段，对建筑或构筑物内环境空气的温度、湿度、流速等参数进行调节和控制的设备;595），以避免冷通道上部的有孔天花板进行回风。在机柜的两列热通道的上部，使用了较多的回风口，以保证回风口的吸风量。在空调的上部回风口加了一个与空调投影面积雷同的回风管，纵贯天花板上部空间，与天花板的上部空间一起构成了一个截面积很大的回风主管道，因热通道的回风口面积远小于这个回风主管道，所以保障了各回风口的吸风平衡。在天花板上部安装独立的新风冷热系统不受影响。这种冷热通道隔离的办法，本钱很低，而且灯光系统和睦体消防体系的处置方式可按通常的设计，机房的整体视觉效果和美观性极好，热通道回风的后果也很好。
论断
在对新一代数据中心机房的设计和工程实践当中，通过全面的整体规划，对机房的关键设备、ＵＰＳ电源、机房空调、场地布局等进行综合的考虑和节能设计是能达到节能减排的目标。
冷热通道隔离封闭是机房节能减排的有效措施之一。机柜布置可以适当转变排列方式以及采取适当的措施形成冷热通道的隔离，改变环境气流组织和减低冷通道的温度梯度，改进机柜内的有效制冷效果，从而达到节能的目的。