【數據中心設計】CDCP 學習筆記 - 數據中心 (Part 9-1) - Data Centre Design - Cooling Infrastructure

Data Centre Cooling —— 30% of the total power consumption of a data centre.

Recommended temperature —— 18 - 27 °C 要監測回風溫度和進風溫度的溫度差

Recommended humidity —— 

• Low-end moisture: -9 °C Dew Point
• 18 °C => 15% RH
• 27 °C => 9% RH
• High-end moisture: 60% RH and 15 °C Dew Point
• 23 °C => 61% RH
• 27 °C => 48% RH

• Too Low -> risk of electrostatic discharge
• Too High -> risk of corrosion

當相對濕度過高時，會發生水的凝結，導致硬件腐蝕和早期的系統和部件故障。如果相對濕度太低，機櫃設備就容易受到靜電放電的影響，從而導致敏感元件的損壞。在監測數據中心的相對濕度時，建議在相對濕度為40%和60%時發出預警警報，在相對濕度為30%和70%時發出關鍵警報。重要的是，相對濕度與當前的溫度直接相關，所以同時監測溫度和濕度是至關重要的。

Cooling capacity:

• Ton / BTU / Watt / Horsepower
• 1 ton = 12,000 BTUs = 3.516 kWh
• 1 BTU = 0.000293 kWh = 0.0000833 ton
• 1 kWh = 0.283 tons = 3,412 BTUs
• 1 Horsepower = 746 watt

冷氣機的基本制冷循環原理  —— 4 main components:

壓縮過程

• The compressor keeps the refrigerant flowing through the system at specific flow rates and pressure
• 從蒸發器即室內機出來的低溫低壓的制冷劑氣體，壓縮機將這部氣體壓縮為高溫高壓的氣體，形如一個水泵一樣。

冷凝過程

• The condenser rejects heat to the outdoor Compressor
• 高溫高壓制冷劑氣體進入室外機的冷凝器，再經過風扇散熱，降溫冷卻並冷凝為液態。然後，制冷劑開始散熱，在夏天用冷氣機時室外機是往外吹熱風的。

節流過程

• The expansion valve controls the quantity of refrigerant flowing into the evaporator
• 在這一個過程中，冷氣機將低溫高壓制冷劑液體變為低溫低壓氣液混合狀態。

蒸發過程

• The evaporator removes heat from the air-conditioned space
• 進入室內機的蒸發器，吸收房間內空氣的熱量，室內機就會吹出冷風，一個循環結束。

壓縮 -> 冷凝 -> 節流 -> 蒸發 -> 壓縮這一循環將室內空氣的熱量吸收，並輸送到室外，這就是冷氣機的制冷原理。