太热啦！从网络恶搞到机房散热(1) - 51CTO.COM

太热啦！从网络恶搞到机房散热(1)

• 摘要：最近全国各地的天气那叫一个热，高温、高烤似乎已经很难表达我们的难受之情。网络里也流传出恶搞版的《北京热死你》，小编也借此机会跟大家分享一下（最后附上恶搞歌词，供大家娱乐），种种声音表明人们对酷暑的难耐之情。
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最近全国各地的天气那叫一个热，高温、高烤似乎已经很难表达我们的难受之情。网络里也流传出恶搞版的《北京热死你》，小编也借此机会跟大家分享一下（最后附上恶搞歌词，供大家娱乐），种种声音表明人们对酷暑的难耐之情。

其实除了人之外，机房同样是个非常怕热的地方，在炎炎夏日下，数据中心、IDC机房等重地自然不能让其“中暑”。机房散热的方法多种多样，人认为机房散热很简单，就是用空调吹，其实，机房散热有着很强的技术性。那么不妨看看我们的文章，如何让机房能过个凉快的夏天。 

在全国上下大力倡导节能减排的形势下，作为通信机房不可或缺的空调设备，每年要消耗大量的电能。合理使用、降低能耗是当前需要重点研究的一个课题。虽然部分局站有采用通风节能设备以降低机房空调能耗方案，但使用中还是存在一定局限：低端产品会造成机房内环境(如湿度、灰尘)不可控和维护工作加大，高端产品成本又较高。如何从空调本身挖潜?本文就空调的位置、朝向、温度控制等对设备散热及机房节能的影响进行了分析。 
 
空调安装位置对节能的影响

目前机房使用的空调有柜机、挂机、中央空调3种方式。三种方式的空调会与机房通信设备形成多种位置关系的组合，而每种组合情况下，空调对通信设备的散热工作和节能状况却是大不相同的。虽然对于机房空调，一直在倡导“以机为本”的理念，但在一些局站，对此理念的理解还存在一定误区，总认为空调散热的目标应对准设备最热处，效果才是最好的，真是这样的吗?下面就一些典型组合进行具体分析：
 
(1)空调对准设备后面 

如图1所示，当前通信设备多采用风扇冷却方式。且通常采用前端进风，后端出风的形式。空调的出风口对准设备后方，冷空气与从设备内出来的热风会合，会很快使气温降低，但空调的高速出风，会对通信设备热空气的排出产生一个风阻，削弱了通信设备热空气的排出速度，使得热空气在通信设备内(尤其是模块设备，如电源模块)产生滞留，从而使设备内局部温度升高。因此，在这种情况下，会造成环境温度低，而设备内温度高的“似低温环境”现象，不利于设备的健康使用。有的用户在此方式下，甚至打开后门让空调风对着面吹，以为利于设备散热。根据电源厂家对这种情况与空调侧吹的情况做了温升对比，对比对象为在同一负载条件下同型号的两套通信电源系统的模块机内温度。空调前面侧吹的系统，在模块后内侧1寸处空气温升约为13℃，而打开后门对里面正吹的电源，虽然感觉不到电源设备发热，但模块内相同位置的温升却达到15℃～16℃，并没有使电源模块的散热得到合理改善。

图1 空调对准设备后面示意

(2)空调在设备后面平吹或斜吹 

如图2所示，在这种方式下，空调扫风和气流扩散从侧面对通信设备后面产生反压，仍然会对通信设备热空气从后面排出产生一个风阻，同第1种方式一样，也会造成环境温度低，而设备内温度高的“假低温环境”现象，不利于设备的健康使用。 

(3)设备置于于中央空调出风口下方 

如图3所示，通常通信设备前面进入的冷风经过电气部分散热吸收后，在设备后部形成热空气，而且越往上，空气温度越高。由热力学知识我们知道，上下端的空气会产生对流，而在设备内相对筒状结构，会形成抽风效应——即下端空气在对流作用下会加速上升，同时通过后门下端的通风孔，对外部冷空气形成吸入效应，加速通信设备的散热。

图2空调在设备后面平吹或斜吹示意 

 图3设备置于中央空调出风口下方示意

若按图3所示将通信设备置于中央空调出风口下端，虽然下行的冷空气会迅速与上升的热空气产生热交换使之冷却，但下行的风压会对上行的热空气形成阻力，破坏抽风效应的形成，使热空气滞留设备内部，同样产生环境温度低，而设备内温度高的“假低温环境”现象，不利于设备的健康使用，尤其对后门无通风孔或通风孔不足，而对抽风效应依赖的设备，影响更大。

(4)挂式空调平吹设备上端 

如图4，这种方式也会使设备内上升的热空气与空调平吹的冷空气相遇而快速冷却，但可以看到，平吹的冷空气一样会在设备上端形成反压风阻，阻碍设备内热空气的上升，从而产生环境温度低，而设备内温度高的“假低温环境”现象。同时可以看出，空调吹出的冷空气与机房顶面近距离接触，热交换速度快，会大量吸收室外热能。在这种情况下，空调一方面要排出通信设备工作产生的热能，同时要克服室外迅速传导进来的热能。假设将空调的制冷总功耗Pt分为两部分：克服通信设备工作发热的制冷功耗Pe和克服室外热量传导室内的制冷功耗Pw，则Pt=Pe+Pw。假设此种方式的Pw为Pw1，而下端扫风时为Pwn，则Pw1>Pwn，相同控制环境下空调功耗要增大。

从以上4种位置关系我们可以看出，每种方式改善的是机房设备外的空气环境温度，而不是设备的“内环境”环境温度，并不利于设备健康运行，空调做的无用功过多，能效低。

图4挂式空调平吹设备上端示意