影响数据中心温湿度的因素剖析

青旅半醒 2022-01-28 10:55 421阅读 0赞

数据中心里有大量的精密电子设备，这些设备都比较娇贵，一般需要提供一个恒温恒湿的工作环境，才能确保这些设备运行稳定。温度过高易导致电子元器件的性能劣化，加速设备老化，降低其使用寿命，温度过低可导致电子元器件的参数发生改变，影响设备稳定性；湿度过高易使材料氧化腐蚀，影响材料使用寿命，湿度过低导致空气干燥，容易产生静电，可以击穿电容、电阻等元器件，引起设备故障，所以要尽量保持数据中心内部恒温恒湿的环境。不过，要保持数据中心内部恒温恒湿也不是一件容易的事情，不是布置几台空调就可以搞定的事。除了局部会产生热点、内部不可能做到完全封闭等因素，影响数据中心温湿度的因素还真有不少，本文就来向大家科普一下这方面的知识，掌握到这些因素，才能合理建设和维护数据中心，以使数据中心温湿度控制在理想的范围之内。

首先是天气情况。高低温、降雨、沙尘是数据中心面对的主要天气危害。我国地广物博，既有处于严寒带地区的数据中心，也有处于热带地区的数据中心，不同地区的温度差别也很大，有的地方最冷可以达到零下40度，有的地方最热可以达到零上40度。有的地方有时可能一两个月都不见一滴雨，持续的30度以上的高温，如果不及时给数据中心降温，过热的天气会大大减少设备的使用寿命。要保持数据中心24度到26度的最佳运行温度，就需要增加空调的运行负荷，这又将给数据中心带来极大的负担，外部温度比数据中心内部温度高得多，就需要借助冷却设备去降温才行。有些地区降雨量大，还会频繁出现短时的暴雨，而有些地区可能出现的是连续数月梅雨天气，也就是连续的绵绵小雨，这些天气造成的结果都是降雨量大，降雨量大对天气最大的影响就是湿度变大。数据中心封闭措施做得再好，也无法完全和外界隔离，所以依然对数据中心的湿度造成影响。还有沙尘天气，我国这些年大力发展工业，没有考虑到对环境的影响，如今全国范围内雾霾天气经常发生，这样的天气对数据中心也是有很大影响的。数据中心里虽然经常进行清扫工作，但是对于运行中的设备很难去做清洗，有时一台设备上线后，如果没有问题可以连续运行几年都不会有下电的机会，对这些设备除尘很困难。虽然沙尘对数据中心温湿度影响不大，但是对内部设备影响很大，在这里不得不要提一提。所以，天气对数据中心的温湿度影响是巨大的，处于不同地域的数据中心面临着的天气问题也不同，是影响数据中心温湿度的关键因素之一。

其次是数据中心的楼层。数据中心建设标准要求数据中心的楼层要控制在五层以下，楼层越高的建设成本越高，复杂度越高；楼层越多，各种系统也不容易部署，这对温湿度也有影响。随着高度升高，外界温度是有差异，高度越高的地方温度越高。这样，各个楼层数据中心温湿度有差异。楼层越多，这种细微差别就越多，数据中心内部温湿度越不好控制。还有楼层的朝向，向阳和背阴温度差异是比较大的，对内部温度产生很大影响。一般数据中心会在门窗处增加窗帘，尽量减少朝向带来的温度上的差异。

第三是设备散热性和功率。数据中心内部各种设备很多，所有设备都需要散热，而不同设备散热性能不同。就算是同一类型的设备，不同厂家设备也会不同，这样不同设备周围的温度环境是不同的，而空调系统是基于整体温湿度进行自动调节的，这就极易形成局部热点，散热量大的设备周围，散热性不好的区域内的设备都存在局部热点问题。设备散热性对数据中心内部温湿度的影响不容忽视，尽量选用散热性好的设备，对环境的温湿度影响小，对自身设备影响也小。另外，设备运行功率不同，发热量也不同，一般高功率的设备往往更容易使数据中心内部温度上升，功率差别较大的设备放在同一个机房，给数据中心恒温恒湿带来很大难度。

第四是空调检修。空调是保持数据中心温湿度的唯一系统，非常重要。空调运行是否高效影响了数据中心的温湿度，随着时间的累积，空调工作效率逐渐降低，需要周期性地对空调系统进行检查，及时消除各种隐患。这样空调系统还要有备份系统，以便保证在检修时，启用备用系统，继续保持数据中心内部的恒温恒湿。空调系统的频繁变化，对温湿度的影响很大，要尽量保持空调系统的稳定运行。如今很多数据中心采用自然降温的方式，充分利用数据中心外部的环境进行降低，虽然这样可大大减少数据中心能耗，但给恒温恒湿控制带来了极大难度，数据中心外界环境都会给内部温湿度带来影响，此时仅靠空调系统是不够的，在数据中心内外通风的地方要做过滤和加固，周期性进行管道清洗才能将影响降低到最小。

除了以上这些因素之外，数据中心室内外的温差、布局选址、人为管理等都会对温湿度造成影响，在此不再一一详述。列数了这些影响因素，从侧面也说明了保持数据中心恒温恒湿难度很大，短时间内的恒温恒湿是容易做到的，但是要全年365天都保持做到是非常不容易的，再好的数据中心内部的温湿度局部之间也存在细微的差别。通过分析，我们找到了影响数据中心温湿度的主要因素，便可以从这些方面入手，合理设计建设数据中心，以使数据中心温湿度利于控制在理想的范围之内。

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