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中華民國台灣半導體產業協會

節能省碳新趨勢—煙囪式機櫃

  • 黃愷橙

魔力門部落格格主ZMAN

這兩年來綠色資料中心的議題是當紅炸子雞,產品、專題、研討會目不暇給,很多人高喊要改善空調,一下冷熱通道一下機櫃空調,廠商、媒體和使用者隨之起舞,筆者卻很少看到有人願意回歸機房管理的基本面—談談機櫃。

「瀑布」是機房管理人員心中的痛

煙囪式機櫃可藉由物理現象和空調回風機制將熱氣排出

機房有無使用煙囪式機櫃冷熱風對流差異模擬圖

機房建置設計草圖

台灣機房普遍存在的問題就是瀑布,瀑布指的是機櫃後方大把大把亂七八糟的各式線材,筆者在演講時秀出這些瀑布照片時,大部分的聽眾都會掩嘴偷笑,我很清楚大部分的機房都一樣慘,只是瀑布的規模大或小而已。很多機房管理者不好意思請筆者進機房參觀,我相信這是大多數機房管理者心中的痛。

瀑布的第1個問題是增加機房管理的難度,我看過太多剛接手機房管理的人員,一走進機房就傻眼想哭,因為他根本搞不清楚哪一條線是哪一條,不小心拔錯重要的連結是常出的大包,筆者看過最誇張的是線材打結而且還解不開。瀑布的第2個問題是影響散熱,即使機房管理者都很自動將一般機櫃前後門都拆了,網路設備及伺服器往後噴出的熱,都被像牆壁的線材瀑布擋住,還是一樣會遇到散熱問題。

要解決上述的問題唯有靠正確設計的機櫃,但是台灣大部分機房使用的機櫃卻都有問題,前後採用玻璃門是最常見的錯誤,這些門讓設備前不吸風、後不排風,整座機櫃處於悶燒的狀況;即使將門都拆光,因為這些機櫃都沒有設計整線的機構,上述的瀑布的問題一樣會讓散熱出問題,所以在沒有正確設計的機櫃輔助下,空調花再多錢建置或改善也是白費功夫。

在理解機櫃對於整線和散熱的重要性之後,我們回頭來看TIA-942,TIA-942最夯的內容大概就是冷熱通道,冷熱通道在台灣遇到的第1個問題就是機房布局問題,台灣大多數的資料中心位於大台北地區,寸土寸金的都會區很難有足夠的機房空間可以利用,筆者為了要設計出符合冷熱通道標準的機房布局,又要滿足客戶的需求機櫃數量,常常為了就差那一點點空間痛苦。冷熱通道的第2個問題是即使採用進口品牌的機櫃,將線都整理好沒有瀑布,依然無法解決冷熱混風的問題,而避免冷熱混風卻是改善機房空調的重要原則。

對於大型資料中心來說,解決上述問題是1個嚴肅的課題,市場上有些廠商採用機櫃空調和封閉熱通道來解決這個問題,這是資料中心可以思考的1種解決方案。另外有一些廠商推出了新一代的煙囪式機櫃,如果要用台灣網管人員最愛掛在嘴上的CP值來考量,筆者比較喜歡煙囪櫃的設計,因為煙囪不用繳電費也不會故障。從下面的圖中可以很清楚理解到機櫃後方設備排出的熱,隨著物理現象和空調回風的機制,從煙囪上方排出離開機房的狀況。

從模擬圖來看,左邊是未使用煙囪櫃的狀況,大量的熱雖然從正規的熱通道排出,但是卻會在機房內到處亂竄,於是便會發生冷熱混風的問題。右邊是採用煙囪式機櫃的狀況,排出的熱不再進入機房亂竄,整間機房都是適當的冷房狀態。隨著ASHRAE將機房溫度建議範圍拉大至攝氏18-27度,如果搭配煙囪式機櫃設計,資料中心將不再需要那麼高的空調電費,同時考量其他例如UPS的節能相關議題,大型資料中心將可以創造更優異的PUE值,達到更進一步的節能省碳效果。

在選購煙囪式機櫃時,筆者要提醒不要買到山寨土炮版,不是在機櫃上做個煙囪就可以醜小鴨變天鵝。首先要注意的是相關進線口是否有封裝機制,如果到處破洞漏風,熱一樣會在機房亂竄,那就不是1個好的煙囪櫃。另外像是整線和多孔插座的機制是否完善,是否有完整的接地套件以及整櫃接地符合國際標準認證,都應該是選購時考量的重點。

看到這裡我相信讀者心中一定會有1個問題,台灣有客戶已經實作出這樣的機房嗎?答案是有的,但是因為種種原因筆者不能說,不過就在筆者寫這一篇稿的同時,在竹科龍潭基地有1家太陽能相關新廠正在建置總部新機房,等到全部完工時,筆者徵詢過客戶的同意後再跟大家分享,僅以一張不是最終版的設計草圖當作本篇的結尾吧。

有任何問題歡迎寫信到 zman@ms.morezman.com