如何冷却数据中心?

Fred Mills

29 March 2017, How do you cool a data center?

当我们访问和使用今天的网络世界时,这样的假设一般是成立的:我们所有的搜索、上传、下载、喜欢、分组和购买正以虚拟世界的形式或以存在于我们周围的“云”的形式发生在苍穹中。

事实上,所有的这些行动都依赖于大型的实体支持基础设施,由建筑、工程和施工产业(AEC)提供庞大的建筑资产。

随着世界上越来越多的人口获得互联网接入和更多的在线服务,这些设施的规模和性能需求不断增加。世界人口所产生的数据剪切量也是一个主要的因素。在2017年,我们将产生比人类过去5000年更多的数据。

历史上,数据中心一般建在偏远地区,那里的地价往往更便宜,而且提供被动的安全效益,偏远的定位也为必要时进行简单的未来扩展做准备。 

图1: 谷歌在美国俄克拉荷马州梅斯县的数据中心

把这么多的电气设备放在一个屋檐下当然会产生非常多的量。数据中心通常用机械设备实现冷却,即空调装置或电动风扇。除了连续运行这种冷却设备的成本以外,这些设备还需要大量的能源,而且破坏环境。 

图2:电子服务器可以产生大量的

我们对互联网的使用给数据中心带来的持续增长的压力虽然由提高服务器效率和升级冷却系统部分抵消了一部分,但这些都比不过日益增长的需求。一些技术巨头和专业团队正在考虑可替代设计概念。

脸书最近在瑞典北部Lulle处启动了一个新的数据中心,就在北极圈外。

该建筑使用风扇吸入周围的北极空气来冷却它的服务器。虽然这些风扇仍然需要电力,但这种方法比使用的老式空调系统更高效和环保,并且使脸书更接近在2018年底前,以50%的清洁和可再生能源运行所有数据中心这一目标。 

图3:脸书在Lule的数据中心,通过风扇吸入周围北极空气来实现冷却

北极地区也有能源效益。历史上,瑞典为其钢铁、铁矿石和造纸工业建造了许多水电站。此后,这些工业开始衰落,使得该国北部地区电力过剩。

微软也在寻找创新的冷却技术,探索将数据中心定位在海底的可行性。

该公司于2015和2016年在加州海岸进行了一个代号为“Natick项目”的方案来测试这个概念。他们把一个服务器和冷却系统放入一个水密的钢壳,然后把钢壳放在海底,并通过电缆连接到陆地。外壳外部的热交换器使用周围的冷海水来冷却服务器,并保持最佳运行温度。 

图4:微软公司一个服务器和冷却系统放入一个水密的钢壳,然后把钢壳放在海底 

图5:数据中心从试点测试返回

随着初步试验的完成,微软正在努力将他们的概念发展成一个可以大规模提供的实用解决方案。

虽然原型胶囊可以浸水5年,但该团队以20年的部署为目标。因为在试验期间使用的是基于路面的电网,因此他们也在研究将潮汐能作为一种更可持续的发电方式。

利用海洋来冷却数据中心还有其他好处。世界上一半的人口生活在离海200公里以内,这潜在地减少了延迟时间,就是数据从源头传输到目的地所需的时间。

随着互联网的使用和数据生成的不断增加,建筑、工程和建筑行业为其提供支持的建筑资产必须继续创新。这里探讨的一些解决方案提供了一些可持续的方法,很可能是未来的趋势。 

图6:位于比利时圣吉斯兰的谷歌数据中心的冷却工厂

视频:微软海底数据中心冷却.Axzon无源,无线温度传感器应用场景之一.使数据中心的母线,冷却管道,发电机,服务器机架的温度更加准确的采集和控制来降低PUE.


Axzon无源(免电池),无线RFiD传感器标签技术原理:读写器端无线供电给传感器,传感器采集这个来自远端(至19米)读写器的RF能量,产生电能,传感器开始工作,测试物体接触表面,传感器返回iD号和温度(水份,压力,接近,湿度,气体...)数据给读写器

Axzon传感器标签料号清单:

1, RFM3200 温度传感器标签101.7*31.9mm(环境和材料,冷链,数据中心UPS电池表面...)

2, RFM3250 温度传感器标签(恶劣环境比如数据中心,马达,电力线,开关柜,轴承,数据中心UPS电池连接点...抗金属)

3, RFM2100 水份,液位,接近,泄露,薄雾传感器标签101.7*31.9mm(环境和材料)

4,RFM2110 水份传感器标签104.7*19.1mm(汽车漏水,飞机,造船厂,抗金属)

5, RFM2120 水份传感器标签104.7*19.1mm(医疗成人,婴儿尿布,液位)

6, RFM3240抗金属温度传感器标签50 x 52.5 x 3.55 mm, 19米无线温度检测数据中心屋顶母线温度

7, RFM5000 气体传感器, 外接通用传感器的标签(电阻,电容,电压,桥接电路)

8, 压力和接近传感器(工业称重,汽车胎压)标签


9, RFM3254, 抗金属, 温度检测, 小尺寸13.5x9.1x4.3mm. 用于触头,母线,马达,暖通空调,开关柜

10, RFM3260 耳状安装的温度传感器, 用于金属表面, 52*26*27mm

11, RFM5101-A 湿度和温度传感器开发套件(7米距离,带水份和温度传感器)

12, RFM5102-A 湿度和温度传感器开发套件(2.5米距离,Windows CE, 带水份和温度传感器)

13, RFM5103-A 爱马仕物联网开发平台(电容LCD触摸屏;CAN总线;I2C, SPI;ZigBee模块;Wi-Fi USB适配器;RS-232;以太网;HDMI;Linux处理器;源代码)


14,RFM5104-A(和RFM5104-B) 无线预见性维护系统(软件;指南;手持机;2.5米距离;75个RFM3250传感器标签)

15,RFM5105-A 无线失禁管理系统(FCC;EU/ETSi;RFM2120传感器标签)


16,RFM5106-A 汽车漏水检测套件快速检测漏水来改善质量和可靠性(手持机;600个RFM2110传感器标签;软件;手册)

17,Magnus-S3 温度传感器芯片
18,Magnus-S2 湿度传感器芯片
19,RFM5116 水份入侵检测系统
20,RFM5107-A 开关设备无线温度检测系统(4通道固定式读写器;12个RFM3260传感器标签;6个RFM3250传感器标签;4个天线;软件;手册)


21, RFM5126闸口汽车漏水检测系统

 

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