01 / Thermal

制冷不是把房间吹冷
是让每个机柜都吃到同温度的空气

制冷系统的任务从来不是降低房间温度,而是把冷量精确送到每一个进风口。 房间平均温度再漂亮,只要有柜子在吃回风,这个机房就是不合格的。

Live

气流组织可视化 · 冷热通道封闭到底改变了什么

机柜进风温度
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回风温度
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旁通 + 回流率
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热点风险
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模型说明:进风温度 = 送风温度 + 回流率 × (回风温度 − 送风温度)。回流率取经验值:无封闭 22%、通道封闭 4%。实际值受地板开孔率、机柜盲板覆盖率、CRAH 布局影响。

Mechanism

三个词,解释所有气流问题

旁通(Bypass)。冷空气从地板穿孔砖冒出来,还没进机柜,就顺着机柜顶部的缝隙溜进了热通道。这部分冷量白白浪费,制冷机组得多做功,但服务器一点没受益。

回流(Recirculation)。反过来,机柜排出的热风绕回机柜进风口,跟冷风混在一起。这比旁通更危险——它直接把进风温度抬上去,芯片被迫降频。

热点(Hot Spot)。前两者的局部结果。某个 U 位温度超限,整柜功率就得往下压。一座机房能不能跑满额定功率密度,往往就卡在几个高位置上。

旁通浪费的是电费,回流浪费的是算力。前者老板心疼,后者工程师心疼。
Calculator

PUE 计算器 · 制冷方式与气候的真实代价

设计 PUE
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年耗电
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年电费
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年碳排
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能耗构成(占 IT 负载的比例)

PUE = 全年总耗电 / IT 设备耗电。计算采用分项叠加模型:制冷能耗率随室外温度线性变化,自然冷却在低温段自动生效。

Boundary

风冷的物理天花板在哪

不是厂商不想用风冷,是空气这个介质撑不住了。

算一笔传热账

空气的体积热容约 1.2 kJ/(m³·K),水约 4180 kJ/(m³·K),差 3400 倍。

带走 30kW 热量、允许温升 12K,需要风量约 2.1 m³/s(≈7500 m³/h)。一个 52U 机柜前面板能通过的风量如果只有 3000 m³/h 量级,那温升就得翻倍——进风 22°C,出风接近 40°C,风扇转速拉满,噪声和能耗都爆表。

分界线大致在这

功率密度可行方案
≤ 8 kW/柜房间级风冷,常规冷热通道
8 – 20 kW/柜封闭通道 + 行级空调 / 背板空调
20 – 50 kW/柜冷板液冷为主,风冷辅助
> 50 kW/柜冷板液冷 + CDU,或浸没式

区间为工程经验值,具体取决于机房层高、地板承重、芯片允许结温与当地气候。