隨著美國采暖、制冷與空調工程師學會(ASHRAE)接受數(shù)據(jù)中心可工作溫度和濕度的范圍擴大—被許多數(shù)據(jù)中心運營商作為行業(yè)標準的最佳實踐—采用免費自然冷源的理由變得越來越充分。自然冷源是利用較低的外部空氣溫度來冷卻服務器機房的一種經濟方法。
在2019年的Uptime Institute 對數(shù)據(jù)中心供應商方面的調研 (僅提供給Uptime Institute 企業(yè)成員), 我們詢問了超過500個數(shù)據(jù)中心供應商、顧問、和工程師對他們的客戶采用自然冷源冷卻 (使用外部空氣或水和空氣的組合來補充空調制冷)策略時使用以下方法:
間接空氣交換: 外部空氣通過一個熱交換器，該熱交換器將數(shù)據(jù)中心內部的空氣與外部較冷的空氣分開。這種方法可以防止顆粒物進入數(shù)據(jù)中心機房區(qū)域，并有助于控制濕度水平。
直接空氣交換: 外部空氣通過一個蒸發(fā)冷卻器，然后通過過濾器直接進入數(shù)據(jù)中心的冷通道。當外部溫度過低時，系統(tǒng)將外部空氣與回風的熱空氣混合，以達到設備的正確入口溫度。
我們的調研結果顯示，經濟自然冷源項目繼續(xù)獲得牽引，間接新鮮空氣制冷比直接新鮮空氣制冷略受歡迎。在我們的調查中，這些數(shù)據(jù)中心供應商中,有84%的受訪者表示他們有部分客戶是采用了間接新鮮空氣冷卻(有74%的受訪者表示他們也有客戶是采用直接新鮮空氣制冷)。只有16%的受訪者表示，他們的客戶沒有采用間接免費空氣冷卻(而有26%的受訪者表示, 他們沒有客戶采用直接空氣制冷)，如下圖所示。
數(shù)據(jù)表明，北美區(qū)域直接自然冷源空氣制冷的驅動力比全球其他地區(qū)更大。在北美的受訪者中有70%的人表示，他們的一些客戶正在采用直接空氣制冷(相比之下，有63%受訪者表示他們的客戶是采用間接空氣制冷方案)。如下圖所示，歐洲和亞太地區(qū)的情況并非如此，我們從那里獲取的數(shù)據(jù)中心供應商報告表明，更多的客戶正在部署間接空氣制冷。這可能與互聯(lián)網(wǎng)巨頭在北美的數(shù)據(jù)中心市場份額超過全球其他地區(qū)有關—眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)巨頭在大規(guī)模部署時傾向于直接免費空氣冷卻。
越來越多來自提高成本效益的持續(xù)壓力，以及對環(huán)境影響的認知和理解的提升，可能會成為繼續(xù)推動自然冷源使用的理由。與傳統(tǒng)的基于壓縮機的冷卻系統(tǒng)的投資相比，自然冷源方案只需更少的前期資本投資，并有著更低的運營費用，同時具有更低的環(huán)境影響(例如，沒有制冷劑，低碳排放和具備更高的可回收組件比例)。
然而，一些阻礙自然冷源冷卻的問題可能會在短期內繼續(xù)存在。其中包括對現(xiàn)有設施所需的前期改造投資;濕度和空氣質量的限制(間接自然冷卻的問題較少);某些地區(qū)缺乏可靠的天氣氣候模型可以進行評估(和氣候變化的潛在影響);以及服務水平協(xié)議上的限制，尤其是在托管數(shù)據(jù)中心領域。
此外，由于缺乏對ASHRAE標準的理解以及對IT設備環(huán)境需求上一個清晰的思路，一些數(shù)據(jù)中心管理者不得不將設計提升到最高標準，尤其是在托管數(shù)據(jù)中心較老舊的系統(tǒng)或混合IT系統(tǒng)時。由于認為需要采用較低的操作溫度來確?？捎眯?，因此錯過了利用自然冷源冷卻的機會。
從長遠來看，至少在歐洲這部分，這個問題或許可以通過引入新的歐洲服務器和在線存儲設備生態(tài)設計法案(European EcoDesign legislation for servers and online storage devices) 來部分解決，該立法將于2020年3月生效。新法規(guī)將要求IT制造商公布其設備的運行狀態(tài)等級和發(fā)熱性能。反過來說，這將幫助企業(yè)數(shù)據(jù)中心更好地優(yōu)化其操作，基于根據(jù)各個IT設備的環(huán)境操作需求進行相對應的區(qū)隔。
