冠通蓄电池6-GFM-17 6-GFM产品系列说明
冠通蓄电池6-GFM-17 6-GFM产品系列说明
冠通蓄电池6-GFM-17 6-GFM产品系列说明
在现代电子信息机房中,空调负荷主要来自计算机主机设备、外部辅助设备的发热量,这些发热量大约占机房空调总热量的80%～95%,而在计算机主设备(包括服务器、存储、网络等)中,服务器所产生的热量约占到80%左右。可见,降低服务器的发热量,从而降低制冷系统的能耗是至关重要的。
目前,很多数据中心的服务器散热采用风冷技术,即用空气来冷却。空气并不是很好的冷媒。若采用液冷,其冷却效果比空气强1000～3000倍。风冷所不能解决的高能耗、低性能的问题,用液冷技术却可以得到显著的改善。服务器也因此实现了高密度、低噪音、低传热温差、全年自然冷却的效果。
液冷是利用工作流体作为热量传输的媒介,将热量由热区传递到远处再进行冷却。由于液体比空气的比热大很多,散热速度也远远大于空气,因此制冷效率远高于风冷散热,由于省去了风扇,也能达到降低噪音的效果。
液冷服务器不用压缩机制冷,使得整个系统全年PUE值下降到1.2以下并非难事,同时服务器CPU可超频运行,计算性能可提高12%。国外研究表明,CPU核温每提高10℃,可靠性降低一半。而液冷服务器的CPU核温比风冷极限温度可低20～30℃,可靠性必将大大提高。
1 液冷服务器的原理
制冷系统的制冷原理主要在于冷量传输的途径差异。冷媒的全热为显热与潜热之和。湿热是液体在加热或冷却过程中,温度升高或降低而不改变其原有相态,所需吸收或放出的热量时,不发生相变;而潜热是相变潜热的简称,为单位质量的物质在等温等压情况下,从一个相变化到另一个相时,所吸收或放出的热量。这是物体在固、液、气三相之间以及不同的固相之间相互转变时具有的特点之一,固、液之间的潜热称为熔解热或凝固热,液、气之间的潜热称为汽化热或凝结热,而固、气之间的潜热称为升华热或凝华热。
对于超高功率密度的数据中心来说,风冷技术难以实现对系统的高效散热,而水冷或液冷有两大好处:一是把冷却剂直接导向热源,而不是像风冷那样间接制冷;二是和风冷相比,每单位体积所传输的热量(散热效率)比风冷高几千倍。
由于液体的比热容大,能吸收大量的热量而保持温度不会有明显的变化,液冷系统中CPU的温度能够得到很好的控制,突发的操作不会引起CPU内部温度瞬间大幅度的变化,因此能允许CPU进行超频工作,从而节省服务器的数量。此外,由于泵的噪声很小,整个液冷系统的噪音比与风冷系统小很多,可达到“静音机房”的效果。此外,由于省掉了风扇及机房专用空调系统,因此节省了电费和耗能。
该技术可广泛应用于超高功率密度数据中心中服务器的散热,为数据中心的散热问题提供一个优异的解决方案。
图2 给出了风冷服务器与液冷服务器的比较。值得一提的是,服务器的液冷技术并不需要昂贵的水冷机组,在减少总体拥有成本的同时,显著提高了数据中心的能源效率,而且做到了绿色环保。它还可以控制运营成本,使初始投资实现快速回报。这在那些高电力成本、高运营成本的数据中心显得尤其重要。
使用液冷系统的节能效果十分明显。服务器前部必须要保持25℃以下才能稳定工作,精密空调想要保持这个温度,必须在空调冷风口达到18～20℃,而液冷媒只要能达到20～25℃就可以。另一方面,远程制冷的效率比较低,而液冷媒在相对封闭的运行环境中,效率较高。
形象地理解,液冷设备与精密空调的区别,就像冰箱制冷与冷库制冷的区别。对机房来说,液冷媒将每个机柜包装成为一个“冰箱”,而精密空调则把整个机房制冷视为一个“冷库”,其能耗的差别不言而喻。使用液冷技术节能的效果不仅仅在于制冷方面,液冷技术有一个与众不同的系统,叫Freecooling(自然冷却系统)。液冷媒的进口温度需要低于15℃,而当环境温度低于15℃时,就可以不需要通过循环制冷来制冷液体,仅仅用自然冷量制冷即可。这一切都是自动调节的,不需要人工操作。使用液冷系统的节能效果十分明显。