下一步我的自建数据中心设计思路之第二种设计思路

The second design idea of my self built data center.

之前我发表过一片关于下一步我的数据中心设计思路第一种方案,文章详情点击这里查看我的下一步自建数据中心机房设计思路

但是之前的那种设计方案发现了一些弊端:

  1. 占地面积较大。由于布局了多排的机柜,每排之间都需要预留气流通道和运维通道,所以空间利用率损失了一部分。
  2. 并不是最佳的能效比布局方案,主要问题在于还需要单独的轴流风机将热气流吸入制冷区域,而这个轴流风机也需要消耗一定的能量。其次是冷气流到达设备机柜需要一定的距离,众所周知,气流路径越长,效率损失越高。
  3. 扩建性能不佳,前期需要一次性建设好场地空间,后期在场地的空间内进行扩建。当场地利用率满了之后,只能单独建设第二数据中心。

综上所述的几点问题,于是我就在脑海中构思一个更简单更高效的方案。所以自然而然的,我也根据之前第一种方案延伸设计出了第二种的布局方案,可以解决上述主要问题。首先发几张图片,大概看一下第二种设计方案的布局:

首先来一张侧视图。相信一些做过流体力学运算的朋友们,看到这张图应该会非常眼熟。没错,一目了然就能分辨出冷区域和热区域。下面我会用一张更详细的介绍图来说明:
  • 简而言之:
  • 简单粗暴的布局,直接通过服务器自身的气流,将热量排放到热气流区域。
  • 由于热量在机柜后方的热气流区域聚集,所以热气流区域温度会比较高。
  • 高温热气流进入空调的进风口,通过换热器将热量带到室外。
  • 冷却后的冷气流从空调出风口排出。
  • 冷气流只需要1米至2米的距离即可循环进入服务器机柜。

尽管如此,这种方案仅适合我,因为我采取了如下的方案和策略:

  • 全正面维护服务器和模块化的设备,完全不需要后面维护。
  • 统一的机柜标准,我们完全采取的是定制产品,因此无需考虑第三方机柜和产品的兼容性。
  • 超高密度,我的服务器机柜,每平方米密度大约是100~120个节点。
  • 超高功耗与热量聚集,我的服务器机柜,每平方米耗电量平均约为18~26Kw/h,峰值30Kw/h以上。如此恐怖的热量,传统的机房制冷条件无法满足需求。

当然我也想出了一些更进一步的建设方案,例如苹果的总部:

采取横向布局后,由于可以无限延伸。如果场地空间足够大的话,可以排列布局呈环形,闭环设计。

热量可以统一朝内排放,同时环形内部可以建造一座巨大的热电厂蒸汽烟囱。由于所有热量处于中心,会在自然对流情况下向上蒸腾,产生气流动力,通过安装轴流电机。如果方案不错的话,还能实现数据中心废热发电,或者加强热气流排出,like this:

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