絕熱冷卻系統(tǒng)讓高溫運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心脫離巨額電費(fèi)的困境。隨著最終用戶(hù)的延遲和數(shù)據(jù)主權(quán)的重要程度提升，絕熱冷卻技術(shù)正變得熱門(mén)。
數(shù)據(jù)中心和高溫并沒(méi)有必然的關(guān)聯(lián)，但是否過(guò)熱要視情況而定。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，數(shù)據(jù)中心的溫度將維持在25至30攝氏度(77至86華氏度)，實(shí)際上也有數(shù)據(jù)中心運(yùn)行在ASHRAE(美國(guó)采暖、制冷、和空調(diào)工程師學(xué)會(huì))建議的更高溫度 高達(dá)35攝氏度(95華氏度) 在這種溫度下，CRAC(計(jì)算機(jī)房空氣調(diào)節(jié)器)負(fù)載并不高，卻仍需浪費(fèi)能源在數(shù)據(jù)中心內(nèi)移動(dòng)大量空氣。
有很多處于高溫氣候環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心外部溫度往往超出了ASHRAE指導(dǎo)的可實(shí)施自由冷卻的溫度。但是，CRAC是這些高溫氣候區(qū)域數(shù)據(jù)中心的唯一選擇嗎?在投入更多金錢(qián)和維護(hù)力量到CRAC之前，不妨考慮一下絕熱冷卻。
平時(shí)僅使用自由空氣冷卻的位于溫帶或更涼爽區(qū)域的數(shù)據(jù)中心，在氣溫高峰期也能采用絕熱冷卻。在低維護(hù)和低能耗表現(xiàn)優(yōu)于CRAC的冷卻系統(tǒng)中，絕熱冷卻系統(tǒng)勝過(guò)自由冷卻。
絕熱冷卻系統(tǒng)如何運(yùn)作
絕熱冷卻，通常稱(chēng)為蒸發(fā)冷卻或濕墊冷卻，利用原本對(duì)自己不利的高溫中蘊(yùn)含的潛力來(lái)實(shí)現(xiàn)冷卻。氣體體積的變化使溫度降低：當(dāng)某種氣體的體積增加時(shí)就會(huì)吸收熱量。在理想狀況下，從液體到氣體的轉(zhuǎn)換過(guò)程將伴隨大量的熱量轉(zhuǎn)移;這就是數(shù)據(jù)中心絕熱冷卻系統(tǒng)的作用本質(zhì)。
想象一下，一個(gè)放在小水池中的裝有三氯甲烷(氯仿)的薄壁玻璃燒杯。實(shí)驗(yàn)者通過(guò)吸管向氯仿吹氣，能使揮發(fā)性的氯仿蒸發(fā)并從周?chē)沫h(huán)境中帶走熱量 在我們的例子中，水的熱量被吸收。如果蒸發(fā)速率足夠高(提高從吸管吹入空氣的速率)，水甚至?xí)Y(jié)冰。
甚至舔一下你自己的手指然后吹氣就可以感受到絕熱冷卻的效果：當(dāng)你向手指吹氣時(shí)，濕手指會(huì)感覺(jué)比干手指更冷。
數(shù)據(jù)中心內(nèi)的絕熱冷卻
從本質(zhì)上講，CRAC空調(diào)系統(tǒng)也是一種絕熱冷卻系統(tǒng)：它使用機(jī)械泵將壓縮氣體變成液體形式、排出熱量，然后讓液體再次蒸發(fā)，冷卻大量的空氣。然而，在CRAC空調(diào)冷卻系統(tǒng)的壓縮階段需要相對(duì)較高的能量輸入，這使得CRAC系統(tǒng)比較昂貴。
絕熱的冷卻系統(tǒng)的成本非常便宜。位于炎熱氣候區(qū)域的人們，將一片吸水材料浸泡在水中，在室內(nèi)懸掛成一排。由于水的蒸發(fā)帶走了足夠多的熱量，住宅房間可以維持涼爽。這是數(shù)據(jù)中心絕熱冷卻系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)原理。
圖1：要冷卻一個(gè)沒(méi)有CRAC系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，絕熱冷卻系統(tǒng)依靠的是濕簾和空氣流動(dòng)。
要冷卻數(shù)據(jù)中心，一個(gè)小功率的泵或重力給料系統(tǒng)持續(xù)不斷地向一組具備巨大蒸發(fā)面積的纖維簾上噴水霧。一個(gè)小功率的風(fēng)扇配合風(fēng)道迫使空氣通過(guò)這些濕簾。空氣流穿過(guò)濕簾的過(guò)程中，部分水被蒸發(fā)，結(jié)果導(dǎo)致空氣流出一側(cè)的空氣溫度會(huì)比入口側(cè)冷得多。(見(jiàn)圖1)。
在某些氣候條件下，絕熱冷卻系統(tǒng)可能會(huì)導(dǎo)致濕度增加，超出ASHRAE指導(dǎo)的80%濕度極限。一種快速糾正措施 輔助干燥過(guò)濾器或低功耗或無(wú)功耗除濕措施 可以確保數(shù)據(jù)中心濕度符合標(biāo)準(zhǔn)值。
利用管道和低能耗空氣泵將冷空氣精確地吹到IT設(shè)備上，數(shù)據(jù)中心可以降低絕熱冷卻的空氣用量，將冷卻設(shè)備的體積控制在可管理的尺度之內(nèi)。
