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數據中心巧用冷卻塔

作者:玻璃鋼格柵 來源:www.cnvubc.icu 發表時間:2011-11-23 瀏覽:次  百度一下
當今由于服務器的數量越來越多并且體積越來越小,數據中心相應的產生了越來越多的熱量。這種情況嚴重制約了傳統的冷卻方法。鑒于能源消耗與能源成本,有關科學家正在尋找既能降低能源消耗同時又能環保的方法。方法之一就是使用冷卻塔。

冷卻塔是一種塔狀設備,主要功能是冷卻數據中心并把廢棄的熱量排放到大氣中。冷卻塔使用冷卻水或者僅僅使用空氣消費數據中心廢棄的熱量。冷卻塔有各種尺寸,簡單的冷卻塔有房頂高,巨大的冷卻塔占地面積直徑達100米。數據中心安裝多大尺寸的冷卻塔主要取決于需要清除的熱量總量和其它相關的因素。

冷卻塔的工作原理:冷卻塔是利用水和空氣的接觸,通過蒸發作用來散去設備或制冷空調中產生的廢熱的一種設備;驹硎牵焊稍锏目諝饨涍^風機的抽動后,自進風網處進入冷卻塔內;飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向壓力低的空氣流動,濕熱的水自播水系統灑入塔內。當水和空氣接觸時,一面由于空氣不直接傳熱,另一方面由于水蒸汽表面和空氣之間壓力差,在壓力作用下產生蒸發現象,從而達到降溫之目的。

冷卻塔的工作過程:閉式冷卻塔的工作過程為例,熱水自主機房通過水泵以一定的壓力經過管道、橫喉、中心喉將循環水壓至冷卻塔的播水系統內,通過播水管上的小孔將水均勻地播灑在填料上面;干燥的低晗值的空氣在風機的作用下由底部入風網進入塔內,熱水流經填料表面時形成水膜和空氣進行熱交換,高濕度高晗值的熱風從頂部抽出,進入塔內的空氣、是干燥低濕球溫度的空氣,水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差,當風機運行時,在塔內靜壓的作用下,水分子不斷地向空氣中蒸發,成為水蒸氣分子,剩余的水分子的平均動能便會降低,從而使循環水的溫度下降。蒸發降溫低于或高于水溫無關,只要水分子能不斷地向空氣中蒸發,水溫就會降低。但是,水向空氣中的蒸發不會無休止地進行下去。當與水接觸的空氣不飽和時,水分子不斷地向空氣中蒸發,但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時,水分子就蒸發不出去,而是處于一種動平衡狀態。蒸發出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量,水溫保持不變。由此可以看出,與水接觸的空氣越干燥,蒸發就越容易進行,水溫就容易降低。

冷卻塔在數據中心的應用受到了重視,英特爾公司最近介紹了它在兩個高密度數據中心成功地使用冷卻塔的情況,通過使用濕氣節能設備減少了冷卻設備的電源消耗。采用這種方法每年能夠節省14.4萬美元電費。無論按照什么標準衡量這都是很大的節省。

蒸發式冷凝器的總量隨著濕度的下降而增加,剩余的水的溫度也隨著下降。換句話說,濕度越低,冷卻塔的冷卻效果就越好。普通的冷卻塔有各種形狀和尺寸。根據工作量的需求和安裝的位置,有的冷卻塔形狀像一個倒著放的漏斗,有的冷卻塔像一個小箱子。

因此,我們看到,冷卻塔是利用自然的免費的空氣在工業機構和數據中心提供冷卻的一種極好的方法。從長遠看,這種方法實際上節能的。期待冷卻塔在未來能增加應用,從而在給企業帶來好處的同時能夠節省更多的寶貴的能源。但是任何單個的策略都會有自己的局限性,因此,數據中心要達到最大限度的節能效率就需要采取全面的方法,CIO們需要把行業中目前所有的降低能耗的方法智能地組合起來,尋找減少能源消耗的新途徑。
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