Air Circulation in a Data CenterThe

Air Circulation in a Data Center
The air-flow pattern in a data center decides the equipment and rack layout. Following are some common air-flow patterns:
■■ Airflow pattern with subfloor supply and overhead return vents — The air flow follows the basic convection principles: “Hot air rises; cold air sinks.” The pattern is common in data centers with raised floors and has the following stages: 1. The HVAC unit takes in air, which is cooled and dried. 2. The air is forced into the plenum (between the subfloor and the tiled floor) and then directed into the data center and racks via cutouts and perforated tiles. 3. The chilled air goes through the equipment and racks, where it mixes with warm air. As it cools the components, the air gets warmer. 4. The warm air from the racks rises toward the ceiling. 5. From the ceiling, the warm air is drawn back into the HVAC unit, where it is cooled and dried, and then forced back into the subfloor plenum.
■■ Airflow pattern with overhead supply and return vents — Data centers with- out raised floor pump cold air from overhead supply vents. The cold air mixes with warm air that is trying to find its way to the return vents, which are also located above the racks in the ceiling plenum or on the side walls. The contact warms the cold air before it can reach the equip- ment. The contact also creates minor turbulences above the racks.

7. Placement of Hardware Racks
Equipment from different manufacturers has different air-flow requirements. However, all equipment placed within a rack must have the same require- ment. If two pieces of equipment have conflicting requirements and were placed in the same rack, hot exhaust air from one would enter the other. Each stand-alone equipment or rack has a physical footprint, as well as a cooling footprint. The latter is the amount of area a rack or equipment needs to be cooled. Vertically cooled racks (top-to-bottom or bottom-to-top air flow) require less cooling footprint than horizontally cooled racks (front-to-back or side-to-side). The cooling footprint depends on how densely devices are packed within the rack and their heat-generating characteristics. Newer devices pack more electronic components within smaller boxes, thus increasing the heat generated within each device. It is straightforward to understand the air-flow pattern of cold and hot air if you think of the data center as a closed cocoon. The relative locations of racks within the closed space should be primarily based on the rack’s cooling require- ments. The secondary factors are the location of the available power connec- tions, as well as breaks in rack rows and structures (such as aisles, columns, entrances, and ramps).

8. Bottom-to-Top Cooled Racks
This is the most efficient cooling strategy. The cold air enters the rack from the bottom. In raised-floor data centers, the forced air is directed to the equipment via cutout or perforated tiles, placed below the racks. The cold air mixes with the warm air and cools the devices. It is then drawn out through the top of the racks into return vents in the overhead ceiling. Once the lower portions of the rack get the chilled air, the upper portions do not receive any chilled air from the perforated tiles in the floor. It then draws warmer air from other portions of the room such as the rear of the rack. This leads to a recirculation cell near the top of the rack. Air inlet temperatures near the rack top can be 50°F (10°C) to 68°F (20°C) higher than the chilled air near the perforated tiles. To reduce the rack top inlet temperature, it is necessary to use high-flow rate racks (which have a higher air-flow rate between the front and back of the racks) and tiles with higher larger perforated areas (up to 60 percent). When racks are added or moved around, it is simple to reposition solid and perforated tiles to direct cold air from the subfloor plenum to the new rack locations. Figure 8-3 shows an example of this design.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การหมุนเวียนอากาศในศูนย์ข้อมูลรูปแบบการไหลของอากาศในศูนย์ข้อมูลตัดสินใจอุปกรณ์และชั้นวางของเค้า ต่อไปนี้เป็นบางรูปแบบอากาศทั่วไป:■■ไหลเวียนของอากาศรูปแบบกับ subfloor อุปทาน และค่าใช้จ่ายกลับช่อง — กระแสอากาศตามหลักพื้นฐานการพา: "อากาศร้อนเพิ่มขึ้น อากาศเย็นเก็บ" รูปแบบในศูนย์ข้อมูลมียกพื้น และมีขั้นตอนดังต่อไปนี้: 1. หน่วยปรับอากาศใช้ในอากาศ ระบายความร้อนด้วย และแห้ง 2. บังคับเป็น plenum (ระหว่าง subfloor ที่พื้นกระเบื้อง) อากาศแล้วโดยตรงเป็นศูนย์ข้อมูลและชั้นผ่าน cutouts และ perforated กระเบื้อง 3. อากาศเย็นไปผ่านอุปกรณ์และชั้นวาง ที่จะผสมกับอากาศที่อบอุ่น เป็นส่วนประกอบน่าจะ อากาศจะอุ่น 4.อากาศอุ่นจากชั้นนี้ขึ้นไปทางเพดาน 5. เพดาน อากาศอบอุ่นออกกลับเข้าไปในหน่วยปรับอากาศ ที่ระบายความร้อนด้วย และแห้ง และจากนั้น บังคับไว้ subfloor plenum■■ลายไหลเวียนของอากาศกับช่องซัพพลาย และส่งคืนค่าใช้จ่ายซึ่งศูนย์ข้อมูลด้วย- ออกอากาศเย็นปั๊มยกชั้นจากค่าใช้จ่ายในการจัดหาช่อง อากาศเย็นผสมกับอากาศอุ่นที่พยายามหาทางไปช่องคืน ซึ่งอยู่เหนือชั้น plenum เพดาน หรือผนังด้านข้าง ติดต่อ warms อากาศเย็นก่อนจะสามารถเข้าถึงการจัดให้ติดขัด ผู้ติดต่อยังสร้าง turbulences รองด้านบนชั้นเก็บสินค้า7. จัดวางของชั้นเก็บสินค้าฮาร์ดแวร์อุปกรณ์จากผู้ผลิตต่าง ๆ มีความแตกต่างของกระแสอากาศ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ภายในชั้นต้องมีเดียวต้องติดขัด ถ้าสองชิ้นของอุปกรณ์มีความขัดแย้ง และถูกเก็บไว้ในชั้นเดียวกัน อากาศไอเสียร้อนจากหนึ่งจะป้อนอีก แต่ละอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนหรือชั้นมีรอยเท้าจริง เป็นรอยเท้าที่ระบายความร้อน หลังคือ จำนวนของชั้นหรืออุปกรณ์ที่จำเป็นที่จะตั้ง ชั้นเย็น ๆ แนวตั้ง (บนลงล่าง หรือล่างด้านบนอากาศไหล) ต้องรอยระบายความร้อนน้อยกว่าชั้นแนวเย็น ๆ (ด้านหน้าด้านหลังหรือด้านข้าง) รอยระบายความร้อนขึ้นอยู่กับว่าหนาแน่นไปบรรจุอุปกรณ์ภายในชั้นและลักษณะการสร้างความร้อน อุปกรณ์รุ่นใหม่แพ็คชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมภายในกล่องขนาดเล็ก การเพิ่มความร้อนที่ถูกสร้างขึ้นภายในแต่ละอุปกรณ์ ตรงไปตรงมาเพื่อให้เข้าใจรูปแบบการไหลของอากาศเย็นและอากาศร้อนถ้าคุณคิดว่า ของศูนย์ข้อมูลเป็นรังปิดได้ ตำแหน่งสัมพัทธ์ของชั้นวางภายในพื้นที่ปิดควรจะใช้กับของชั้นระบายความร้อนต้อง-ments เป็นหลัก ปัจจัยรองคือ สถานที่มีพลังงาน connec tions ตลอดจนแบ่งแถวชั้นและโครงสร้าง (เช่นที่เก็บ คอลัมน์ ทางเข้า ทางลาด)8. ด้านล่างการด้านบนระบายความร้อนด้วยชั้นนี้คือกลยุทธ์การทำความเย็นมีประสิทธิภาพสูงสุด อากาศเย็นเข้าสู่ชั้นจากด้านล่าง ศูนย์ข้อมูลชั้นยก กำกับบังคับอากาศอุปกรณ์คัตเอาท์หรือกระเบื้อง perforated วางด้านล่างชั้นเก็บสินค้า อากาศเย็นผสมกับอากาศอบอุ่น และน่าอุปกรณ์ มันเป็นแล้วยืดผ่านด้านบนของชั้นเก็บสินค้าในช่องลมกลับในเพดานค่าใช้จ่ายในการ ครั้งส่วนล่างของชั้นได้รับอากาศเย็น ส่วนด้านบนไม่ได้มีอากาศเย็นจากกระเบื้อง perforated ชั้น มันแล้วดึงอากาศอุ่นจากส่วนอื่น ๆ ของห้องเช่นด้านหลังของชั้น นี้นำไปสู่เซลล์ recirculation ใกล้ด้านบนของชั้น อุณหภูมิทางเข้าของอากาศใกล้ด้านบนชั้นวางได้ 50° F (10° C) ถึง 68° F (20° C) สูงกว่าอากาศเย็นใกล้กระเบื้อง perforated เพื่อลดอุณหภูมิทางเข้าด้านบนของชั้น จำเป็นต้องใช้อัตราการไหลสูงราว (ซึ่งมีอัตราไหลของอากาศสูงขึ้น ระหว่างด้านหน้า และชั้นเก็บสินค้า) และกระเบื้องกับพื้นที่ perforated สูงใหญ่ (สูงสุด 60 เปอร์เซ็นต์) เมื่อราวถูกเพิ่ม หรือถูกเคลื่อนย้าย เป็นเรื่องการจัดตำแหน่งกระเบื้องทึบ และ perforated ตรงอากาศเย็นจาก subfloor plenum จะตั้งชั้นวางใหม่ รูปที่ 8-3 แสดงตัวอย่างของการออกแบบนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การไหลเวียนของอากาศในศูนย์ข้อมูลรูปแบบการไหลเวียนของอากาศในศูนย์ข้อมูลตัดสินใจอุปกรณ์และรูปแบบชั้น ต่อไปนี้เป็นรูปแบบการไหลเวียนของอากาศที่เหมือนกัน:
■■รูปแบบการไหลเวียนของอากาศกับแหล่งจ่าย subfloor ช่องระบายอากาศและผลตอบแทนจากค่าใช้จ่าย - การไหลของอากาศตามหลักการพื้นฐานการพาความร้อน "ขึ้นอากาศร้อน; . อ่างล้างมืออากาศเย็น "รูปแบบเป็นเรื่องธรรมดาในศูนย์ข้อมูลที่มีพื้นยกขึ้นและมีขั้นตอนดังนี้ 1. หน่วย HVAC ใช้เวลาในอากาศที่เย็นและแห้ง 2. อากาศจะถูกบังคับให้เข้าสู่ Plenum นี้ (ระหว่าง subfloor และพื้นกระเบื้อง) และจากนั้นผู้กำกับเข้ามาในศูนย์ข้อมูลและชั้นวางผ่านพิลึกและกระเบื้องพรุน 3. อากาศเย็นไปผ่านอุปกรณ์และชั้นวางที่มันผสมกับอากาศที่อบอุ่น ในขณะที่มันเย็นส่วนประกอบอากาศที่ได้รับที่อบอุ่น 4. อากาศอุ่นจากชั้นขึ้นไปบนเพดาน 5. จากเพดานที่อากาศร้อนจะถูกดึงกลับเข้ามาในหน่วย HVAC ที่มันจะเย็นและแห้งและบังคับแล้วกลับเข้ามาใน Plenum subfloor ได้.
■■รูปแบบการไหลเวียนของอากาศกับแหล่งจ่ายค่าใช้จ่ายและผลตอบแทนจากช่องระบายอากาศ - ศูนย์ข้อมูลปราศจากยก ชั้นปั๊มอากาศเย็นจากช่องระบายอากาศอุปทานค่าใช้จ่าย ผสมอากาศเย็นกับอากาศที่อบอุ่นที่มีการพยายามที่จะหาทางที่จะกลับมาช่องระบายอากาศซึ่งจะอยู่ด้านบนชั้นวางใน Plenum เพดานหรือผนังด้านข้าง ติดต่ออุ่นอากาศเย็นก่อนที่จะสามารถเข้าถึง equip-ment ติดต่อยังสร้างความปั่นป่วนเล็กน้อยเหนือชั้นวาง. 7 การวางตำแหน่งของฮาร์ดแวร์ชั้นวางอุปกรณ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันมีความต้องการอากาศไหลที่แตกต่างกัน แต่อุปกรณ์ทั้งหมดวางอยู่ภายในชั้นต้องมี ment องเดียวกัน หากทั้งสองชิ้นของอุปกรณ์มีความต้องการที่ขัดแย้งกันและอยู่ในชั้นเดียวกันไอเสียอากาศร้อนจากที่หนึ่งจะเข้าอื่น ๆ แต่ละอุปกรณ์สแตนด์อะโลนหรือชั้นมีรอยทางกายภาพเช่นเดียวกับการปล่อยระบายความร้อน หลังมีปริมาณของพื้นที่ชั้นวางหรืออุปกรณ์ที่จะต้องมีการระบายความร้อน ระบายความร้อนด้วยชั้นวางในแนวตั้ง (บนลงล่างหรือด้านล่างต่อการไหลของอากาศด้านบน) ต้องมีการปล่อยระบายความร้อนน้อยกว่าในแนวนอนชั้นวางระบายความร้อน (ด้านหน้าไปด้านหลังหรือด้านข้างไปอีกด้านหนึ่ง) การปล่อยระบายความร้อนขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่หนาแน่นจะถูกบรรจุอยู่ภายในตู้แร็คและลักษณะความร้อนที่ก่อให้เกิดของพวกเขา อุปกรณ์ใหม่แพ็คชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ภายในกล่องขนาดเล็กซึ่งจะเป็นการเพิ่มความร้อนที่เกิดในแต่ละอุปกรณ์ มันเป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจรูปแบบอากาศไหลของอากาศเย็นและร้อนถ้าคุณคิดของศูนย์ข้อมูลเป็นรังปิด สถานที่ญาติของชั้นวางภายในพื้นที่ปิดควรเป็นไปตามหลักในการระบายความร้อนชั้นวางของข้อกำาหนด ปัจจัยที่สองเป็นที่ตั้งของ tions เชื่อมอำนาจที่มีอยู่เช่นเดียวกับการแบ่งชั้นในแถวและโครงสร้าง (เช่นทางเดินคอลัมน์ทางเข้าและทางลาด). 8 ล่างไปด้านบนชั้นวางระบายความร้อนด้วยนี่คือกลยุทธ์การระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด อากาศเย็นเข้ามาในชั้นจากด้านล่าง ในการยกชั้นศูนย์ข้อมูลบังคับอากาศเป็นผู้กำกับกับอุปกรณ์ผ่านทางตัดหรือเจาะกระเบื้องวางอยู่ด้านล่างชั้นวาง ผสมอากาศเย็นกับอากาศที่อบอุ่นและเย็นอุปกรณ์ มันจะถูกดึงออกมาแล้วผ่านด้านบนของชั้นวางลงในช่องระบายอากาศกลับมาในเพดานค่าใช้จ่าย เมื่อส่วนล่างของชั้นได้รับอากาศเย็นส่วนบนไม่ได้รับอากาศเย็น ๆ จากกระเบื้องพรุนในชั้น จากนั้นก็ดึงอากาศที่อบอุ่นจากส่วนอื่น ๆ ของห้องเช่นด้านหลังของชั้น นี้นำไปสู่เซลล์หมุนเวียนอยู่ใกล้ด้านบนของชั้น อุณหภูมิอากาศเข้าใกล้ด้านบนชั้นวางที่สามารถ 50 ° F (10 ° C) ถึง 68 ° F (20 ° C) สูงกว่าอากาศเย็นใกล้กระเบื้องพรุน เพื่อลดอุณหภูมิบนชั้นมันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้ชั้นวางอัตราการไหลสูง (ซึ่งมีอัตราการไหลของอากาศที่สูงขึ้นระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของชั้นวาง) และกระเบื้องที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่พรุนสูง (ไม่เกินร้อยละ 60) เมื่อมีการเพิ่มชั้นวางหรือย้ายไปรอบ ๆ มันเป็นเรื่องง่ายที่จะเปลี่ยนตำแหน่งที่มั่นคงและกระเบื้องพรุนที่จะนำอากาศเย็นจาก Plenum subfloor ไปยังสถานที่ชั้นวางใหม่ รูปที่ 8-3 แสดงตัวอย่างของการออกแบบนี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การไหลเวียนของอากาศในศูนย์ข้อมูล
รูปแบบการไหลของอากาศในศูนย์ข้อมูลตัดสินใจอุปกรณ์และรูปแบบแร็ค ต่อไปนี้คือ บางรูปแบบทั่วไปของการไหลของอากาศ :
■■แบบแผนกับอุปทาน subfloor และช่องระบายอากาศ ผลตอบแทน และการไหลของอากาศตามหลักการพาความร้อนแบบพื้นฐาน : " อากาศร้อน มา เก็บ อากาศเย็น" รูปแบบทั่วไปในศูนย์ข้อมูลกับพื้นยก และมีขั้นตอนต่อไปนี้ : 1 . หน่วย HVAC จะใช้เวลาในอากาศที่เย็นและแห้ง 2 . อากาศถูกบังคับให้เข้าสู่ PLENUM ( ระหว่าง subfloor และปูกระเบื้องพื้น ) และกำกับแล้วเข้าไปในศูนย์ข้อมูลและชั้นวางผ่าน cutouts และกระเบื้องปรุ 3 . เย็นอากาศไปผ่านอุปกรณ์และชั้นวาง ที่ผสมกับอากาศอบอุ่นมันเย็น ส่วนประกอบ อากาศจะอุ่นขึ้น 4 . อากาศที่อบอุ่นจากชั้นขึ้นสู่เพดาน 5 . จากเพดาน , อากาศถูกดึงกลับเข้ามาในหน่วย HVAC ซึ่งเป็นเย็นและแห้ง แล้วบังคับให้กลับไปเป็น subfloor plenum .
■■รูปแบบการจัดหาค่าใช้จ่ายและผลตอบแทนที่มีช่องระบายอากาศ - ศูนย์ข้อมูล - ออกพื้นยกปั๊มอากาศเย็นจากช่องจัดหาค่าใช้จ่ายอากาศเย็นผสมกับอากาศที่กำลังพยายามหาทางที่จะกลับช่องระบายอากาศ ซึ่งยังตั้งอยู่เหนือชั้นใน plenum เพดานหรือบนผนังด้านข้าง ติดต่ออุ่นอากาศเย็นก่อนที่จะสามารถเข้าถึงอุปกรณ์ - ment ติดต่อยังสร้าง turbulences เล็กน้อยเหนือชั้น

7 การจัดวางอุปกรณ์ ชั้นวาง
อุปกรณ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันมีความต้องการการไหลของอากาศที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ทั้งหมดอยู่ภายในชั้นต้องเหมือนกันต้อง - การ ถ้าสองชิ้นของอุปกรณ์ที่มีความต้องการที่ขัดแย้งกันและถูกวางใน Rack เดียวกัน ไอเสียร้อนอากาศจากหนึ่งจะระบุอื่น ๆ แต่ละอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนหรือชั้นมีรอยเท้าทางกายภาพเช่นเดียวกับเย็นที่สุดในโลกส่วนปริมาณของพื้นที่ชั้นวาง หรืออุปกรณ์ที่ต้องเย็น ในแนวตั้ง ( จากบนลงล่าง หรือ ระบายชั้น ล่างขึ้นบนอากาศ ) ต้องน้อยกว่าเย็นรอยกว่าแนวนอนเย็นชั้น ( ด้านหน้าไปด้านหลัง หรือด้านข้าง ) เท้าเย็น ขึ้นอยู่กับว่า มีอุปกรณ์ที่บรรจุภายในชั้นวางและความร้อนที่สร้างลักษณะอุปกรณ์รุ่นใหม่แพ็คชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มเติมภายในกล่องเล็กลง ดังนั้น การเพิ่มความร้อนที่เกิดขึ้นแต่ละอุปกรณ์ภายใน มันเป็นตรงไปตรงมาเพื่อให้เข้าใจรูปแบบการไหลของอากาศเย็นและอากาศร้อนถ้าคุณคิดว่าของศูนย์ข้อมูลเป็นดักแด้แล้ว ญาติของชั้น ที่ตั้งอยู่ภายในพื้นที่ปิด ควรเป็นหลักตามเป็นชั้นเย็นต้องมี ments .ปัจจัยรองลงมาคือที่ตั้งของพลังงานที่มี connec - ใช้งานเช่นเดียวกับการแบ่งแถวชั้นและโครงสร้าง ( เช่นทางเดิน , คอลัมน์ , ทางเข้า และทางลาด ) .

8 ล่างขึ้นบนเย็นชั้น
นี่คือกลยุทธ์ระบายความร้อนที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด อากาศเย็นเข้าสู่ชั้นจากด้านล่าง ในพื้นยกข้อมูลศูนย์การบังคับให้อากาศเข้าสู่อุปกรณ์ผ่าน cutout หรือกระเบื้องปรุที่วางอยู่ด้านล่างของชั้น อากาศเย็นผสมกับอากาศที่อบอุ่นและเย็นอุปกรณ์ มันเป็นแล้วดึงออกทางด้านบนของชั้นเข้าไปในช่องระบายอากาศในคืนค่าใช้จ่ายในเพดาน เมื่อลดส่วนของชั้นได้รับเย็นอากาศส่วนบนไม่ได้รับอากาศเย็นจากกระเบื้องเป็นรูในพื้น จากนั้นดึงอุ่นอากาศจากส่วนอื่น ๆของห้อง เช่น ด้านหลังของชั้นวาง นี้จะทำให้การหมุนเวียนเซลล์ใกล้ด้านบนของชั้น อากาศอุณหภูมิใกล้ชั้นวางด้านบนสามารถ 50 ° F ( 10 ° C ) 68 ° F ( 20 ° C ) สูงกว่าเย็นอากาศใกล้กระเบื้องปรุชั้นวางด้านบน เพื่อลดอุณหภูมิ มันเป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้ชั้นอัตราการไหลสูง ( ซึ่งมีสูงกว่าอัตราการไหลของอากาศระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของชั้นวาง ) และกระเบื้องที่มีขนาดใหญ่ มีพื้นที่สูง ( 60 เปอร์เซ็นต์ ) เมื่อชั้นจะเพิ่มหรือย้ายไปรอบ ๆ มันเป็นเรื่องง่ายที่จะปรับตำแหน่งที่มั่นคงและเจาะรูกระเบื้องโดยตรง อากาศเย็นจาก subfloor Plenum กับสถานที่ที่ชั้นวางใหม่รูปที่ 8-3 แสดงตัวอย่างของการออกแบบนี้
.