實施四大製冷策略、回應數據中心斷電挑戰

作者：施耐德電氣香港區業務發展經理譚偉雄

數據中心一直是支援香港各行各業運作的重要命脈，特別是現今推動知識型經濟社會的重要基礎設施。其中就以本地支柱產業金融業來說，隨着高頻證券交易、雲端運算服務及電子商貿的蓬勃發展，以及電子金融和各項流動應用服務開展，該業界對高效而可靠的數據中心服務需求激增。整體而言，本地數據中心的總樓面面積現時已超過 460,000 平方米，較 2012 年的 30 多萬平方米增加接近五成，包括由私人公司發展的設施。

數據中心的角色如此舉足輕重；要是數據中心因斷電而影響運作，肯定損失不菲。倘若斷電事故發生，怎樣控制數據中心維持在適當的溫度，至為重要 － 以下四個方法，能有效幫助數據中心減慢升溫的速度，在關鍵時刻發揮作用。

方法一：保持充足的儲備製冷容量

近年盛行的「合理配置」（Right-sizing）製冷容量，以能源效益作為考慮，雖然在正常情況下運作順暢，可是面對突發斷電情況，因為沒有預留太多額外製冷容量，事後通常需要一段長時間才能回復到正常溫度。其中之一的解決辦法是數據中心需要隨著 IT 負載增加，適當地擴大製冷機組和製冷分配裝置。這將有助提供儲備製冷容量，而又不會犧牲數據中心的運作效率。

方法二：為製冷設備配置後備電源

斷電時無法把 CRAC（Computer Room Air Conditioning）風機及冷凍水泵連接至不間斷電源供應系統（Uninterruptible Power Supply，UPS），或會導致機房溫度每分鐘驟升攝氏 5℃；而根據功率密度和機房佈局的不同，升溫甚至可能更高，後果不堪設想。

在低負載（例如 20% 負載）的設施中，要是 IT 人員能夠在發電機啟動前直接把 CRAC 連接到 UPS，可以幫助維持適當的製冷氣流，防止 IT 設備的熱排風直接循環回到 IT 設備進風口，有助熱量轉移。此外，要是再將冷凍水泵連接到 UPS，就可以在發電機啟動前有效地減緩初次升溫的峰值；這樣的話，單靠冷凍水和管道系統的熱循環能量，就能較大程度地延長斷電後的製冷運作時間。

方法三：使用具有快速重啟功能的設備

隨著冷水機組技術的進步，一些較新式冷水機組的重啟時間，可以從傳統冷水機的長達 10 至 15 分鐘，降低至 2-3 分鐘，縮短了 80% 重啟時間。這項技術對低密度數據中心來說效用明顯，能夠在斷電期間將溫度完全控制在可接受的限值內。

方法四：善用儲冷裝置渡過冷水機重啟時間

採用冷水系統的數據中心，其實亦可考慮安裝額外的冷水儲冷罐幫助度過斷電直至冷水機重新啟動這段時間。要是冷水系統的冷凍水泵和 CRAC 風機連接了 UPS，而儲冷罐有足夠容量下，IT 人員便可以在緊急情況下，把數據中心溫度控制在正常狀況的範圍內。

總結：

總括而言，儘管數據中心的新技術趨勢出現，像是提高功率密度，以及能夠使製冷容量及實際 IT 負載一致的「合理配置」等功能，消除過剩的製冷用電輸出，改善製冷成本，然而一旦遇上斷電後而重新恢復供電期間，數據中心的溫度亦會因而提高，故此在部署或擴展數據中心時， IT 人員或許需在投資成本和運營成本之間找到一個平衡點，從而配置不同的設備，才可以在斷電時把損失減至最低。