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高密度整机柜解决方案

  随着计算机技术的迅猛发展,尤其是高热密度特性的刀片服务器的广泛使用,单机柜的装机设备数量、功率密度、发热密度都有巨大提高,并且随着高性能计算、虚拟化和云计算技术的广泛应用,更是提高了IT设备的利用效率。如标准42U高机柜满装放置机架或刀片服务器满负荷运行,功率密度可高达20KW,发热密度也相应达到单机柜20KW左右,针对高功率密度和发热密度,机柜内的供电、散热问题成为数据中心发展的关键。

  在使用传统机房精密空调制冷条件下,每机柜设置1-2个出风口,每个风口出风量为500-600m3/h,以11℃的温差计,每个出风口最大可带走1.5-2KW能量,即单台机柜单采用空调制冷的最大散热量为3kw-5kw。由于架空地板和精密空调集中送风方式的制冷瓶颈,容易产生局部热导导致设备过热保护,无法解决服务器高密度安装的散热问题,大家重新开始考虑和选择使用制冷效率远远大于空气的液冷系统。相同体积流量水的热容是空气的3500倍,水与制冷剂的换热效果远好于空气与制冷剂的对流换热,而且其无污染、使用方便、价格低,一些液体制冷剂或者防冻液,其热传导属性与水相似,可以和水进行混合使用来实现超低温等特殊环境下的应用。

  为此,曙光CloudBASE C2000水冷型高热密度整机柜制冷解决方案应运而生,整机柜内独立配置冷水型制冷模块,全密闭式水冷机柜作为制冷和散热终端,机柜内空气循环系统采用正面送风、背面排风的形式。系统具有制冷量大、制冷效率高、稳定可靠、低噪音等特点,主要应用于中小型高性能计算机房、大型云计算机房的高热密度区等应用。

  整体水冷机柜系统主要由冷冻水机组、循环水泵、储冷罐、全封闭水冷机柜等构成。


图  高密度水冷机柜系统结构

  曙光CloudBASE C2000高密度整机柜解决方案,单机柜制冷量最大可达20KW。服务器设备排出的热风由机柜后门的风扇带出,进入机柜底部的空气和冷水换热器,将空气冷却,再送回服务器正面吸入,完成一次空气热交换循环。机柜内的换热器采用冷水系统与高热密度机柜连接,通过室外冷水机组带走机柜内的热量。


图  高密度水冷机柜结构

  曙光CloudBASE C2000系统,机柜内部空气循环,回路气流量小、温差大、路径短,热交换效率高、可靠性高,能有效解决传统的空调集中送风所存在的高密度散热和散热不均匀等问题。机柜后门的风扇可以根据机柜温度进行动态调速、调节风量,系统效率高。由于机柜完全密封设计,制冷循环在机柜内部完成,所以机柜微环境与机房整体环境基本独立,有利于迅速、准确地控制每个机柜内的温度,减少能量在机房环境中的浪费,大大降低机房噪音。

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