服务器机房温度控制


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我们有一间临时的服务器机房,其中包含一个装有六台服务器的机架和一些网络设备。房间由通风到阁楼的双软管便携式空调装置冷却。此时,便携式A / C单元无法跟上所产生的热量,并且温度在稳定之前会升至华氏81度左右。顺便提一句,服务器当前直接安装在机架中彼此顶部(没有空间)。

在我看来,降低房间温度而不增加空调的唯一方法是减少热量的产生。换句话说,我需要减少服务器数量。

我的朋友认为,如果我们将服务器分开放置,则制冷效率会更高,并导致更低的室温。

我认为我的伙伴不了解能量守恒定律。请帮助我们解决此争议。


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除非在服务器之间的机架中安装了挡板,否则将服务器间隔开实际上会降低散热效率。这将或多或少地消除通过机箱产生的任何辐射热损失。如果未安装挡板,这将使服务器风扇将热空气从机架背面拉到机架正面,然后再穿过服务器。
EEAA 2015年

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@Magellan-我不明白您为什么这么说,他概述了他面临的一个实际问题,并正在寻找解决方案。
约翰尼

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81度不一定太高-戴尔要求其服务器在高达95度的环境温度下运行。您面临的更大问题是空调的运行状况-如果它是一个以24/7的速度运行的用户单元,以将房间保持在81度,则持续时间不会太长,希望您有一个能提醒您的温度监控器。放入第二台空调将有助于保持房间凉爽提供一些冗余(将其放在不同的电路上)
约翰尼

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在您节省能源之前,您是否不需要知道房间中的温度分布是最佳的?
极好的2015年

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81f == 27c。对于一个小房间,这是完全可以的。在这些时候,一切都不会失败。长时间不舒服吗?也许取决于您的气质。但是,无论如何,您在机架式柜中花费多长时间?
马克·亨德森

Answers:


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机架服务器(实际上是任何机架式设备)中的气流被设计为水平移动,因此它们可以机架安装在彼此之上,而无需浪费机架空间。将气流垂直放置会无济于事,甚至会降低冷却效率,这是因为气流是如何设计在机架式机箱内工作的(冷空气应从前部进入,热空气应从后部排出,空气应从后方流过)服务器,而不是它们之间)。

但是,这与节能无关。这只是气流设计的问题。

关于能量守恒:您当然是绝对正确的;如果有(例如)五个炽热的物体向封闭的房间散发热量,则它们是否接触或彼此隔开都没有关系。从他们流到房间的热量将完全相同。


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服务器通过辐射以及气流散发热量。将它们堆叠在一起可以减少这种情况。当然,在服务器的情况下,增量T足够小,以至于影响很小。
Konrad Gajewski

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它们还会通过传导到机架中而散失热量,但是我们通常不会在机架上建立大型散热片,因为传导的贡献微不足道。如果您声称辐射损失很大,可以引用一些证据吗?
MadHatter支持Monica 2015年

我说过,如果气温升高,那么气温将会升高,这与上述“伙伴”的主张是相反的。海事组织的影响可以忽略不计,正如有人(EEAA)提到的那样,这可能会扰乱气流(正确)。但是同样的问题不是“我该怎么做才能降低服务器机房的温度”(我会寻求更好的交流电,但这就是我),问题是他的伙伴是否在争辩:“通过将服务器隔开我会使其散热更好(当然是通过辐射),因此降低服务器机房中的空气温度是对的还是不正确的。我断言不是。
康拉德·加耶夫斯基

节约能源。只是一个说明:从它们流出的热量是相同的(长时间),但是如果触摸它们,它们的温度会更高。
Konrad Gajewski

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我重复我的问题:如果您认为辐射损失巨大,您能引用一些证据吗? 我不是说它们没有辐射,因为它们不是绝对为零。与强制和/或非强制对流冷却相比,我根本没有任何理由认为它很重要,而且您还没有给我一个。如果不是重要的冷却源,那么增加辐射冷却所带来的任何收益都不会超过对流冷却所造成的损失,您在上面的第一句话毫无意义。
MadHatter支持Monica 2015年

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你的好友有错误的具体建议:机架式电子设计以最有效地散出余热流动的空气通过他们,而不是围绕他们。

但是,您的伙伴是正确的,可以在不拆卸服务器或更换交流电源的情况下降低房间的温度。做到这一点的正确方法是近似控制余热在专业设计的数据中心中可以找到。重新布置房间并安装气流屏障和排气扇,以使便携式交流电输出的冷空气直接流入服务器机架的前部,而从服务器机架后部出来的热空气则排到外面反馈到交流电中 如果AC装置具有热空气排放管道,则也应将其排放到外部,并尝试在冷空气空间中尽其所能。将盖板放在所有未使用的机架位置上,以免冷空气绕过服务器。将AC单元的温度传感器放在热空气空间中,然后将温度调节器的温度设置为在服务器全部闲置但闲置时在该空间中观察到的温度高出一度或两倍。(如果不可能,我会 d认真考虑用具有外部温度传感器的型号更换AC。否则,您将一直无法全速运行。)

如果做得正确,房间的温度在事实上减少意志,从服务器的排气温度可能降低为好。这与能量守恒并不矛盾。服务器仍将产生相同数量的废热,但是会更有效地将其从房间中移除,因此房间的平衡温度将更低。同样,在相同的冷却量下,空调将要做的工作更少,因此它将消耗更少的能量并产生更少的废热。


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正如其他答案之一所指出的,机架服务器被设计为可堆叠的。您的朋友(基本上)是错误的,因为将服务器分隔开不会带来太大的效果。它们按照设计的目的通过气流分别散发自己的热量,而不管它们是否堆叠在一起。可以想象,机架式服务器单元外部之间的气流几乎不会有什么区别,因为a)并非为冷却设计的方式,更重要的是b)用来冷却服务器的房间中的空气会首先需要冷却,以有效冷却设备。

这里的问题是,要能够正确冷却服务器,还必须对它们所在的环境(服务器机房)进行适当的环境控制,以使吸入服务器的空气能够有效地冷却。这样做。

长话短说:您需要服务器机房凉爽。做到这一点的最佳方法是指定合适的空调系统,但是,正如您所注意到的,实现较凉的房间的(远)不太理想的方法是减少房间内产生热量的设备。但是,我仍然强烈建议您投资购买合适的空调系统。


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那不是他要的。他想知道自己的朋友是否正确,他声称服务器的间隔(实际上可能会产生较小的影响-大多数制冷是通过气流而不是辐射本身完成的)会降低房间的空气温度。
Konrad Gajewski

我确实说过他的朋友基本上是错误的,为什么。我进一步澄清了。
BE77Y 2015年

是的,但是您说他错了,因为他声称间隔可以完成某些事情,而实际上他错了,他声称改进的散热将降低服务器机房中的空气温度。效果当然是最好分钟,因为大部分的冷却是由设计的风扇做...等...等...
康拉德Gajewski

再次,请查看我的答案-我已经解决了这个问题(并根据我的上述评论
作了

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多年来,我遇到过许多这样的房间。直到您可以将其安装在房间的A / C系统中为止。即使壁挂式安装单元与安装在建筑物外部的冷凝器单元配合使用,效果也很好。

需要考虑的一些问题。一如既往的发热。由于服务器中风扇的数量众多,服务器产生的热量最多。.较旧的服务器比新的服务器喷出的热量更多。.(由于风扇控制技术,较新的服务器也更安静。 )。但是,任何没有风扇的物品都应将它们安装在机架的下部。将更多的发热器移至机架的上部。希望它是四个海报方形架子。如果可能的话,将其固定在地板上。AS可能会在顶部向上倾斜。.如果机架中有任何UPS单元,请将其放在底部以保持重量。“电池”不会产生热量,而充电器会产生热量,高于任何电池模块。

之后,它可以使用某种类型的在线鼓风机外排风扇将陈旧的旧热空气排出房间。甚至几个浴室风扇或其他类似风扇也有帮助。将它们安装在数据机架上方的天花板上。如果机架是带门的封闭式设备,则将软管右端插入机架的顶部。

然后,您的便携式A / C单元就有一半的机会。此外,请确保便携式单元从与外部风扇推动热空气对面的房间外部将空气吸入其中。

另一种选择是将一些或更多的“建筑物”空气引入该房间。然后在白天将建筑物系统(如果有的话)添加到房间中。我有很多房间甚至没有风管,而AC单元正在全倾斜运行。

如果可以的话,只有这样才能使小房间变得更有效率。

随着时间的流逝,升级到类似壁挂式安装的设备,它可以比便携式设备更有效地生产A / C。

只是帮助泡菜的一种选择...


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“由于服务器中风扇数量的减少,服务器产生的热量最多”-确定这不是反之吗?
user253751

好吧,风扇用电,用电会产生等量的热量。(简化,但这是一个评论,而且空间有限。)因此,是的,如果您有一个装有数以千计的风扇运转的纸箱,而其他任何东西,则该纸箱周围的温度都会升高。希望那些粉丝是有原因的,但是……
CVn

数以百万计的风扇肯定会发热。但是在服务器中有风扇可以帮助散热。如果在纸板箱中放置gaziilion风扇,则比在不使用风扇的情况下将单个正在运行的CPU放置在纸板箱中要凉。
vasin1987

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@MichaelKjörling这是一些非常粗糙的数字。现代快速台式机处理器似乎需要大约100W的功率:en.wikipedia.org/wiki/List_of_CPU_power_dissipation_figures 另一方面,大多数计算机爱好者似乎都需要大约5-10W的功率。我省略了很多细节,但这应该告诉您,您需要大量的风扇来使一个负载(现代台式机)的CPU数量相等。
Patrick M

@PatrickM我完全知道两者的相对功耗。关键是大卫·汤姆森(David Thomson)写道:“由于服务器中风扇数量的减少,服务器产生的热量最多”,如果与其他组件相比,您拥有大量的风扇,这是事实,因为风扇使用的是产生热量的电源。
CVn 2015年

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将服务器在机架中分开放置只会降低冷却性能。

  • 典型的数据中心有成排的服务器,它们面对相反的方向。这种方向使得服务器始终从一侧吸入冷空气,而将热空气排至另一侧。这些分别称为冷通道和热通道。来自空调的冷空气吹入冷通道,从热通道中抽出暖空气。

数据中心冷热通道
图片来源

  • 为了获得最佳的冷却性能,必须隔离冷通道和热通道。如果允许热空​​气泄漏到冷通道中,由于热空气将通过服务器再循环,因此冷却性能将受到影响。而且,由于从冷空气中提取热量比从暖空气中提取热量更加困难,因此HVAC系统将需要更加努力地工作以保持温度,降低效率并增加能耗。

  • 为了提高冷却效果并避免空调过载,请尝试设置隔板以隔离机架的进气和排气侧。设置HVAC,以使冷空气吹入前端,而热空气则从服务器机房中排出。


不允许冷热空气混合的一个主要方面是效率:从热空气中除去一定量的热量比从热空气中除去一定量的热量更困难。
Zac67

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房间中的任何电器都会将其大部分功耗作为热量粗略地添加到房间中。如果服务器消耗750瓦功率,则它将向房间释放750瓦热量。

为了使冷却系统有效运行,您需要减少滞留在房间中的热空气量。将机柜的后部引到房间外面。这样可以减少交流设备上的负载,并显着降低环境温度。

作为确定AC需求的大致指南,请查看房间中所有电气设备(包括灯)的最大功率消耗。不要考虑冗余的PSU,因为它们会引起混乱。添加所有内容并添加20%。


2

这里的核心问题更根本。房间中的服务器要消耗一定数量的电量,并进行相应的工作,并为您提供(计算的)结果……同时还浪费了余热。

例如,您的问题在于,每台服务器在运行时流失200btu(只是选择一个数字)。您有6台服务器,每个服务器的最大输出为200btu,例如,加上网络设备...要冷却,您的冷却需要大约1200btu以上。您将在某处失去效率。灰尘,通风孔等等,您将拥有未考虑在内的热源,例如荧光灯等。

空调器冷却至81F,因为在该温度下,空调器可能过载的冷却系统与较热的环境达到了新的平衡。

如果我怀疑这种冷却过载,那么添加另一台服务器可能只会将其再升高5度,但是增加一秒钟可能就结束了。它将达到失控的地步,然后效率较低的电子设备会随着运行的加剧而散发更多的热量...

此时,您的情况就像我的公司那样(在一个服务器机房中,我记得有300台服务器!)...当服务器达到最高温度并开始跳闸时,它们开始脱机掉线,其余大部分崩溃。当我们跑去检查房间时,“质量故障”实际上是房间位于120F。对我们而言,跟踪CPU和环境温度从来都不是一件容易的事,因为“我们有足够的散热空间”……我们认为。我们最近又增加了25个单位,这已经超出了其生存能力。

间隔可能会改变服务器本身的散热效率,但房间很热,仅仅是因为整体上并未从环境中散热。最终,自热是更有效地将热量从A传递到B(计算机到房间),而又没有办法让B依次散发到C(从房间到外部/建筑物)。

TL; DR的变化:必须通过冷却单元充分消除将电能转换为Web漫画和网络共享所产生的热量,而现在几乎无法做到这一点。添加更多的空调,或者,删除一两个服务器。

紧急情况下,请打开服务器上的电源管理/ CPU限制。让他们在CPU未被充分利用的情况下使CPU空闲。关闭显示器,关闭头顶灯……还要检查空调的过滤器和线圈,检查是否有灰尘,这会使效率降低。另外,您可能希望跟踪本地CPU内核温度。该房间中的81F可能指示CPU上的140,或者谁知道。不过这不好。

(编辑以澄清)


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好吧,但是让我们问一下:您想降低什么温度?实际上,在间隔之后,服务器机房中的空气温度可能会升高,但裸机可能会变凉。换句话说,您的朋友是错误的。


实际上,您的朋友关于将服务器间隔开是正确的,但是当他声称这会增加服务器机房中的空气温度时是错误的。
Konrad Gajewski,2015年

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如上所述,将服务器间隔开实际上会降低散热效率,而不是提高散热效率。
EEAA 2015年

是的,可能是这种情况,因为这将使气流第九次变形,但问题并非与气流有关,而是节能,有人声称更好的冷却会降低空气温度,而实际上是相反。
Konrad Gajewski

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我明白你的意思。但是,这并不是那么简单。直流冷却旨在将冷空气输送到正确的位置,并确保热空气不会与冷空气混合。如果您能够保持冷热分离,则可以使服务器(重要的部分)保持凉爽,而总能量要比空气自由混合时要少得多。
EEAA 2015年

从OP的描述中看到@EEAA,我了解到在构建机架之前没有进行任何气流方面的考虑,因此空气已经与机架中的服务器所呈现的唯一障碍物自由地混合在一起。如果服务器间隔开,则产生的气流的热导率可能不会显着不同。在这种情况下,Konrad认为正确的做法是,间隔将为每台服务器提供额外的散热表面,因此可能会增加(当前较差的)散热净效率。不过,它仍然不是最佳的。
2015年
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