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标题: 液体冷却技术推动数据中心产业安全绿色发展 [打印本页]

作者: yuchengze 时间: 2017-2-23 14:10 标题: 液体冷却技术推动数据中心产业安全绿色发展

随着互联网和大数据产业的加速发展，我国数据中心产业也进入了大规模的规划建设阶段。据市场分析公司Technavio分析认为，中国数据市场在政府投资的驱动下，未来五年的年复合增长率将达到13%，超过全球数据中心市场的平均增长率[1]。近年来，互联网的发展和国民经济各主要行业的信息化建设日趋成熟，数据中心的数量不断增加。从2010年的51万个增加到现在的近100万个，其中大型数据中心从2010年的164个，发展到现在超过300个[2]。与此同时，行业内越发重视数据中心的安全性与可靠性，以及资源整合的能力，建设绿色数据中心正在成为未来数据中心的发展方向，这同时也是对数据中心行业的未来发展提出的重大挑战。

保证数据中心的安全性与可靠性
大数据对于当今社会发展、经济运行、个人隐私等方方面面起到至关重要的作用。数据的爆炸式增长在带动各行业数据机房增加的同时，也增加了数据中心的安全隐患。企业的业务发展对数据中心资源的不断需求导致服务器的数量大幅增加，带来了空间管理和散热上的巨大压力。虽然各种规模的数据中心有着不同的制冷标准，但就美国采暖、制冷与空调工程师学会推荐，机房的最佳温度应保持在18到27摄氏度之间，否则很可能造成服务器自动关闭，从而损伤重要信息和严重影响收入[3]。因此，随着计算机和服务器设备的更新换代，企业对数据中心的散热和能耗等能源管理设施方面提出了更高的要求。

减少能源消耗以履行企业社会责任
数据中心的电力消耗非常巨大。根据国家资源保护委员会预估，数据中心的电力消耗将达到年均大约1400亿瓦时[4]。同时，我国数据机房的PUE（电源使用效率）指标较高，平均在2.5以上，而除了电脑所耗的44%，仅制冷系统一项就占了38%的总电力[5]。国家和社会也越来越关注节能减排，相继提出绿色发展理念及落实企业《节约能源法》相关规定。为履行社会责任，企业数据中心如何节能减排并降低运营费用成为其发展的重要一环。

液体冷却技术的挑战和迅速发展
尽管面临这些挑战，数据中心产业仍然可以采取措施来改善这种情况。其中，对基础设施的改进和提高是数据中心产业的一个发展方向。目前，多数数据中心设施都采用大型空调系统和大量的循环空气来消除废热，但是以制冷空气冷却服务器的方法成本高、效率低。此外，在计算机服务器运行速度加快，数据中心机架密度更高的现状下，通过气流实现有效散热变得更加困难。

数据中心可以采用液体冷却技术进行散热。据研究显示，水性循环液体的去热效率比气流高30倍，采用前者冷却能够大大降低能源消耗和运行成本。同时，为更好地适应数据中心运行的需要，冷却系统应用在向模块化发展，以便于使用和维护，并且很好地防止在服务器更换时出现滴漏、泄露和溢出的情况发生。在具体应用中，服务器用典型液体冷却系统通常包括一块板式热交换器，直接安装在服务器微型处理器、CPU或者其它热量集中区域。热交换器可以将CPU散发的热量传输到一般由水和乙二醇等冷却液组成的循环液体上[6]。温度较低或者处于室温的液体向板式热交换器供应，吸收热量后的液体则通过挠性管运出，最终将流向中央液体-空气或液体-液体热交换器。其中，连接装置或者连接方法可能是整体系统的一小部分，但是流体输送管的连接和断开是保证液体冷却系统在数据中心成功应用的重要因素。因此在选择计算机与服务器液体冷却用快速插拔接头时，可靠性、安全性和易用性显得至关重要。

服务器设计者和数据中心运营商主要关注的问题是数据中心系统的稳定性。然而，在液体冷却系统中，一个接头的失效就会导致冷却液无法自动替补供应。因此，对机械冲击的抵抗能力及可靠性是液体冷却系统快速插拔接头的重要特征。服务器设计者就需要构造优良、锁紧机构简单、制作材料耐用并兼容的快速插拔接头。这种接头必须能够长期保持连接状态，但在断开进行维护时快速接头内集成的阀门能够迅速动作，以避免冷却液的溢出。使得密封件应当与冷却液兼容，以避免膨胀、收缩或者变形。在这点上，快速插拔接头的领先供应商CPC（Colder Products Company）就提供了LQ系列快速插拔接头产品以及更轻便的NS系列塑料无遗漏快速接头。其中， LQ系列包括LQ6，LQ4和LQ2等不同大小规格产品以及盲插，可以与冷却设备的密封件、阀门和管道等兼容，以避免电解和腐蚀导致服务器设备损坏。

在使用液体冷却系统时，为了更好的保障电子设备周围设施的安全性与可靠性，数据中心运营商需要采用坚固耐用且保证无滴漏的连接设备。CPC旗下的LQ系列快速接头专门为液体冷却应用而设计，并且已经成功申请了专利的阀门新技术。其无溢漏设计，连接后的多重密封和无密封摩擦功能，能够保证液体冷却设备即使在长时间处于连接状态和压力的情况下，在断开时也能保证无溢漏，大大提高了液体冷却系统的安全性和可靠性。

此外，简单易用、设计直观的快速插拔接头可以满足液体冷却系统操作及维护的便利性。比如，CPC的LQ系列接头配备自动无泄漏截止阀和整体终端，并且其彩色编码的设计为冷却管理提供即时视觉上的辨别，这种易用且直观的设计更加方便技术人员使用和维护。产品配有高质量阀门的一键连接或扭锁式接头，操作简单快速，并且在断开时阀门完好闭合。对于惯于连接和断开以太网和电源电缆的技术人员而言，直观设计的快速插拔接头更方便使用。

未来展望
随着我国数据中心产业进入大规模的规划建设阶段，可以预计，更多的行业将会进行数据中心的建设，实现数据中心产业百花齐放的景象。在未来的发展中，数据中心如何确保安全性与可靠性，同时减少能耗以实现环境保护，仍然是重要议题。但是在液体冷却技术的支持下，数据中心产业的发展将会朝着更安全、稳定和环保的方向发展。

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