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发布时间：
2024-04-17
高效的冷却系统对于保持数据中心服务器处于最佳
运行状态至关重要，这意味着要谨慎选择绝缘材料
数据中心的电气设备会产生大量的热量，这意味着它们需要全天候冷却，以使其保持在最佳温度范围内。一般指导意见是，服务器内部的室温应保持在18-27°c之间。数据中心数量和处理能力的巨大增长意味着这些设施中的冷却设备使用了大约40%的全部能源[编者按-大多数新的数据中心应该做得更好，这里指的是pue为1.66。一种改进方法是让热通道比这里建议的要温度更高些。
本文的目的是提高人们对在指定绝缘材料时可以采取的相对简单步骤的认识，以降低成本并提高冷却数据室的效率。历史上，数据中心的设计和运行都是以it设备的稳定性而不是节能为重点的，尽管谨慎选择绝缘层可以在这两个需求之间实现一个乌托邦。
现在世界上有许多独特的数据中心，它们利用巧妙的方法来保持恒定的温度，包括水下、核掩体、北极圈、甚至19世纪的大教堂（或至少是教堂）。然而，随着冷却系统的进步和绝缘材料的谨慎选择，现在有更容易的方法来实现最佳的内部环境。
传统上，电脑房空调（crac）的冷风被用来给活动地板下面的空间加压。穿孔瓷砖允许这种冷空气进入主数据室空间-最好是在服务器入口前-然后返回到crac进行冷却。在过去的十年里，热通道控制也越来越受欢迎，因为它冷却房间的关键区域更具成本效益。这种方法允许热量通过预先确定的路径逸出，而冷空气则被输送到需要的地方。其他冷却系统包括蒸发冷却、自由冷却和液体冷却。
无论选择哪种冷却系统，它们都依赖于绝缘材料的仔细选择，这里有三个重要因素需要考虑。首先，绝缘层必须能够防止在输送冷却液或制冷剂的管道上形成冷凝，尤其是在电气设备附近时，因为滴水会引起严重问题。同时，保温层必须有效地将管道输送至目的地时所损失的冷热空气能量降至最低。第三个要求是数据中心是“洁净室”环境，这意味着绝缘层不得释放可能干扰设备性能的灰尘或纤维，并且在发生火灾时必须是无腐蚀性的。
指定一种内置有抗水蒸气在冷冻水和制冷剂管道上扩散的闭孔柔性绝缘泡沫是满足所有这些要求的有效方法。例如，它不需要外部的水蒸气屏障，因为数百万个相互密封的水密封闭单元对水分和蒸气是不可穿透的。这一点很重要，因为防止水进入绝缘层可以保持其性能——任何饱和材料都会迅速失去能量。闭孔绝缘泡沫也不含灰尘和纤维，并且在发生火灾时不具有腐蚀性。例如，无卤素和低烟型绝缘材料可提供这种保护。
玻璃纤维和矿物棉绝缘材料是由紧密包装的玻璃纤维或矿物纤维制成的，然而，它们是由一种开孔、柔软、柔软的材料制成，这种材料容易吸收水分，导致发霉和发霉。作为一个开放的细胞结构也允许空气进入冷却器管道的表面，从而导致冷凝。刚性绝缘材料，如酚醛树脂、pir和xps（聚苯乙烯泡沫塑料）是封闭的单元，但它们不灵活，使管道很难绝缘，而且它们可能仍然需要蒸汽屏障。
另一个需要考虑的因素是绝缘材料的长期性能，这意味着确定它是否经历了“热老化”，也就是说一些材料随着时间的推移会损失一定比例的热阻。这可能是由于发泡剂从绝缘层内的电池中扩散出来而被空气所代替，空气的热性能较差。
总结
保持数据中心的恒定温度对于确保正常运行时间和系统可靠性以及降低运营商的能源成本至关重要。柔性闭孔泡沫材料可用于冷却和热管道、冷却器、冷却罐和空气处理装置的绝缘。它们也可以用于声学。由于软性闭孔泡沫可以抵抗水分进入，并且可以在大多数形状周围成型，因此它是数据中心冷却系统绝缘的一个有效且简单的选择。
在过去的十年中，数据中心为确保能源效率和可靠性做出了相当大的努力。目前，由于信息技术产业的发展，需要处理的数据量呈指数级增长，为满足这一需求，数据中心建设也在不断增加。绝缘材料的选择是保证可靠性和效率的关键。
美国“命运”号实验室采用了来自福乐斯（armacell）的柔性绝缘材料，该实验室隶属于国际空间站，这种高度工程化的闭孔泡沫绝缘材料使空调管路在太空中不会冷凝和结冰。
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2024-07-10
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