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伊頓行內精密冷卻系統評估:機架間安靜冷卻

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伊頓行級精密冷凍系統專為精準、高效和空間利用率至關重要的環境而設計,提供精準的機架級製冷。該系統專為中小型資料中心、高效能電腦室和邊緣部署而設計,可提供高達 25.8 千瓦(88,000 BTU/小時)的主動製冷功率,而佔地面積僅為 300 毫米(11 吋)。這使得它足夠纖薄,可直接與機架櫃對齊,從源頭捕獲熱量,無需依賴房間級氣流分佈。

伊頓行內精密冷卻系統前機架側視圖。

伊頓行內精密冷卻系統特點

像這樣的行內冷卻對於運行混合密度機架的企業尤其有用,因為它有助於避免低密度區域過度冷卻,同時確保高密度機架獲得必要的冷卻,而不會爭奪氣流。這種緊密耦合的方法比傳統的周邊機房空調 (CRAC) 單元的能源效率高出約 25%,這直接轉化為長期電力成本的降低,並減輕了整個設施的暖通空調 (HVAC) 系統的壓力。

冷卻採用直接膨脹 (DX) 技術,該技術利用冷媒直接從空氣中吸收熱量,而非依賴單獨的冷凍水迴路。該技術與旋轉變頻驅動的壓縮機配合使用,可根據當前的冷卻需求調節轉速,有助於降低能耗和機械磨損。空氣流動由六個電子換向風扇產生,這些風扇採用內置速度控制的無刷直流電機,與傳統的交流風扇相比,效率更高,氣流管理更精確。這些組件共同提供高達每分鐘 2,950 立方英尺的氣流,使設備能夠根據熱負荷將送風溫度穩定保持在 18°C 至 27°C 之間。

伊頓列式精密冷卻系統前門打開,可看到蒸發器風扇。

該系統採用R410A冷媒,這是同類設備的標準選擇。它不消耗臭氧層,應用廣泛,技術人員操作簡單。電源供應器方面,本設備可吸收高達10千瓦的功率,採用208伏特三相電源,頻率為60赫茲,峰值電流為27安培。

遠端管理功能標配整合的 WEBCARDLXMINI 網路接口,使設施團隊能夠透過 HTTP(S)、SSH、Telnet 或 SNMP 實現全天候可見性和控制。這使得無需親臨現場即可接收警報、調整設定和查看日誌,這對於無人值守的邊緣站點或現場訪問成本高昂且耗時的設施尤其重要。 SNMP 支援還使該設備能夠直接與 DCIM(資料中心基礎設施管理)軟體集成,實現跨多個站點的集中監控。

維護功能包括有助於減少停機時間的熱插拔風扇、能夠水平輸送高達 45 公尺或垂直提升高達 8 公尺的自動冷凝水泵,以及 1/4 英吋冷凝水排放介面。此幫浦的自動液位偵測功能有助於防止溢流風險,這在即使是微小洩漏也可能導致設備損壞的環境中至關重要。對於這種容量的行內冷卻系統來說,1 公尺處的雜訊等級為 68 dBA,這是典型的雜訊等級;雖然它並非靜音,但在典型的資料大廳中,環境雜訊等級意味著它不會成為主要雜訊來源。

聚光器

伊頓行內精密冷凍系統採用透過銅製冷劑管線連接的室外冷凝器,將熱量直接排至室外。這種方法避免了管道系統或架空地板的複雜性,使機組能夠獨立於建築中央暖通空調系統運作。冷凝器可以放置在室內冷卻器的上方或略下方。它可以水平或垂直安裝,但必須遵守垂直升降限制,以確保冷媒正常回流。

伊頓強調,保持冷凝器盤管清潔和風扇正常運作對於提高效率至關重要,因為問題可能觸發高排放壓力或冷卻能力下降的警報。該系統還監控冷凝器訊號線,因此斷開連接會被標記並引起注意。

伊頓行內精密冷卻系統規格

規格 價值
電輸入
耗電量(最大) 10千瓦
支援的標稱輸入電壓 208V交流
標稱輸入電壓說明 208V AC 60 Hz
最大輸入安培 27
輸入連接類型 3線/4線+地線
輸入插頭特性 3線/4線+地線
電壓相容性 (VAC) 208
輸入頻率 60赫茲
散熱
氣流 2,950 CFM
冷卻方式 有效
冷卻能力 (BTU) 88,000
製冷量(千瓦) 25.8
製冷劑 R410A(環保、不破壞臭氧層)
製冷劑用量 17.4 磅 / 8.0 公斤(標稱)
使用者介面、警報和控制
前面板LED 7英寸彩色觸摸屏
物理
顏色 黑色
建築材料 鋁、鋼
運輸尺寸 (hwd / cm) 227.98×104.14×124.46
運輸重量(公斤) 317.51
單位尺寸(高寬/公分) 200×30×110
單位重量(公斤) 198.22
環境建議
存儲溫度範圍 -40°至140°F(-40°至60°C)
工作海拔 0–13,123 英尺(0–4,000 公尺)
聲音噪音 68 dBA
工作溫度 4° 至 115° F(-16° 至 46° C)
工作濕度範圍 5到80%
冷凝水排水泵 最大距離 150 英尺(45 公尺),最大提升 26.5 英尺(8 公尺)
冷凝水排放 1/4 英吋連接
通訊
SNMP相容性 是的,包含WEBCARDLXMINI卡
功能與規格
壓縮機類型 旋轉式(逆變器驅動)
聲級(噪音) 68 dBA @ 3000 CFM @ 1 米
風扇(類型/數量) 0–3000 轉 × 6
手術
操作模式 冷卻、待機、關閉、維護模式
送風溫度(攝氏) 18–27 °C(受暖氣負載限制)
應用遏制類型 關閉/開啟
風扇控制 Automatic 自動錶
強制模式 維修模式、輪換模式
電源冗餘 限單人
溫度單位選擇 °F;°C(預設為°F)
保固與支援
產品保修期(全球) 1年有限保修

設計和建造

該設備採用鋼鋁結構,堅固耐用,側板採用隔熱設計,最大程度減少外部熱量影響,高度達 2 公尺(42U),可與標準機架完美匹配。設備重達 198 公斤,雖然笨重,但其內建腳輪可輕鬆移動,簡化​​了安裝過程中的定位。電氣連接可從頂部或底部佈線,從而簡化了與現有線纜管理基礎設施的整合。

SRCOOLDXRW25 7 吋觸控顯示器主畫面。

該系統也設計用於應對大多數IT環境中常見的各種條件。它可在4°C至46°C的溫度範圍內運行,濕度範圍在5%至80%之間,額定海拔高度高達4,000公尺。因此,即使在高海拔地區,除非遇到極端情況,否則性能也不會下降。對於儲存和運輸,它的要求更高,溫度範圍為-40°C至60°C,可同時覆蓋倉儲和運輸。在合規性方面,它已通過UL 60335、CSA和NOM標準認證。它符合FCC第15部分A類和RoHS標準,確保符合北美的主要安全和環境要求。

SRCOOLDXRW25 後門附有過濾器和電氣面板。

在正常運作時,該系統也非常安靜。噪音幾乎聽不見,與背景噪音融為一體。內部風扇運轉平穩,不會顯著增加實驗室噪音,這使得系統在日常使用中非常舒適。

維護和操作功能

介面設計旨在即時顯示最重要的資訊。主螢幕一目了然地顯示送風溫度、回風濕度、除濕狀態、風扇總轉速以及冷卻輸出佔容量的百分比。此外,還有一個簡單的狀態指示燈,顯示壓縮機處於運作狀態還是待機狀態,以及冷凍機本身的簡單開關控制。即使是像在同一螢幕上顯示風扇最大轉速限制這樣的小功能,也能讓您更輕鬆地了解系統的運作情況,而無需翻閱層層選單。

SRCOOLDXRW25顯示器檢視機組運作的資料。

在系統的控制選單中,您可以定義冷凍控制是基於送風溫度還是回風溫度。送風控制是預設設置,但如果您只想根據進風量來控制機組,回風控制會非常有用。溫度範圍、濕度目標值和警報閾值均可配置,操作員可根據負載穩定性和環境敏感度調整精度和響應。濕度控制僅專注於除濕;如果環境過於乾燥,冷氣機將不會增加濕度。

如果您擁有多個行內冷凍單元 (In-Row Cooler),介面可讓您直接在單元上配置群組控制。這包括定義主機和備用單元、安排輪換間隔以平衡損耗,以及啟用「強制開啟」冗餘。這樣,如果主單元發生故障,備用單元將立即接管。這些設定可直接透過觸控螢幕輕鬆訪問,非常理想,因為它們的使用頻率更高。

如果已在設定中啟用維護模式,也可在主螢幕上輕鬆存取。啟用維護模式後,系統將以最大冷卻輸出持續 30 分鐘,這有助於清除熱通道中的熱量,使設備維護更加舒適。計時器到期後,設備將自動恢復正常運作模式。

數據選單為技術人員顯示詳細的系統參數,而圖表選單則追蹤溫度、濕度和冷媒壓力等參數的歷史趨勢。此外,還有一個警報選單,可即時顯示當前故障,並保存過去故障的歷史記錄,包括可能的原因和建議的修復方法。這樣可以更輕鬆地確定您的團隊是否可以現場處理該問題(例如清除堵塞的氣流),還是需要聘請暖通空調承包商。

日常維護也相對簡單。檢查是否符合設定值,查看警報日誌,確保輪換計畫有效,檢查洩漏情況,並大約每六個月清潔或更換一次過濾器。由於大量運行和歷史數據可直接從介面訪問,該裝置鼓勵主動檢查,而不是被動修復。

Web 管理介面(PowerAlert 裝置管理員)

該裝置透過伊頓的 PowerAlert 裝置管理員 (PADM) 進行管理,這是一個基於瀏覽器的介面,可全面查看系統健康狀況、環境條件和控制選項。雖然介面本身相對較輕,但它提供了管理員日常監控和長期維護所需的所有關鍵資訊。

儀表板概述

主儀表板顯示關鍵運作指標的即時儀表,包括回風/送風溫度、液體管道和吸入溫度、冷凝器出口溫度、過冷和過熱值、風扇速度和壓縮機壓力。

TrippLite PADM 網路介面儀表板。

這些儀表可以快速、一目了然地檢查空氣側和冷媒側的性能,因此無需深入分析即可快速檢測異常。

設備詳細資訊和屬性

設備選單擴充顯示設備的詳細屬性,包括製造商、型號、序號、韌體版本和工作模式。在本例中,SRCOOLDXRW25 報告韌體版本為 9.82,目前無故障情況。設備屬性還支援使用自訂欄位進行標記,例如安裝日期、位置和資產標籤,這對於車隊或多站點環境非常有用。

TrippLite PADM 網路介面設備設定。

從此功能表中,管理員還可以啟動諸如開啟/關閉裝置、重新啟動 PowerAlert 控制器或安排維護等操作。

環境監測

內建環境追蹤功能,可連續捕捉回風濕度 (%RH) 和多個溫度點。可配置警報範圍(例如,測試系統中最高溫度為 54°F,最低溫度為 36°F),以便管理員在環境條件超出可接受範圍之前收到警報。

TrippLite PADM 網路介面裝置設定窗格。

事件、警報和操作

除了監控功能外,PowerAlert 設備管理員還包含事件日誌記錄和警報聯絡人管理功能。用戶可以設定電子郵件或 SNMP 陷阱通知,以應對閾值違規、維護提醒或硬體故障。自動響應(例如觸發外部繼電器或調整操作模式)可以與這些警報關聯,從而增強冷卻管理策略的彈性。

安全和網路設置

此介麵包含基本的網路和安全控制功能,允許為設備分配靜態 IP 位址、配置 SNMP 協議,並啟用用戶身份驗證進行存取控制。連線預設為 HTTPS,但在生產部署中可以啟用 TLS 以確保安全存取。

實驗室條件下的溫度穩定性

為了更好地了解我們的設備如何保持環境平衡,我們在實驗室中追蹤了幾個月的平均回風溫度與配置的設定值之間的對比。下圖展示了這種對比,其中設定值穩定在約 27.8°C,而回風溫度則根據負載情況波動。

值得注意的是,儘管不同伺服器和測試平台的工作負載存在差異,但溫度波動仍保持在設定值約 1°C 的範圍內。這反映了我們實驗室環境的正常動態,即熱負荷全天波動。關鍵點並非衡量冷凍能力或效率,而是確認行內機組始終將房間溫度保持在理想溫度附近的一個非常窄的範圍內。

這種穩定性對於高密度環境至關重要,因為突然的峰值或長時間的漂移可能會損害設備的可靠性。即使在需求變化的情況下,系統也能展現出嚴格的熱調節能力,讓操作員能夠安心地管理敏感的工作負載。

真實世界的冷卻範例

該裝置的額定功率為 25.8 kW(88,000 BTU/小時),在考慮安全裕度(約 20% 的餘裕)後,可提供約 20-21 kW 的可用冷卻能力。實際上,當有氣流遏制措施時,它可支援兩個 10 kW 的高密度機架,或最多四個 5 kW 的機架。

大多數企業部署都計劃採用 N+1 冗餘配置來滿足此容量需求,以確保當一個設備因維護或故障而下線時,其餘系統能夠承受 IT 負載,且不會產生過熱風險。這種冗餘模型使 SRCOOLDXRW25 非常適合隨著更多機架的上線而進行模組化擴展。

另一個實際考慮因素是外形尺寸。該設備 11 英吋的寬度使其能夠輕鬆插入機架之間,而無需佔用整個機櫃。當成對部署時,例如每 2 到 4 個機架部署一個,兩台設備合計佔用的寬度僅相當於一個 24 吋機架的寬度。這意味著可以在最大程度地減少寶貴的佔地面積的情況下實現冗餘和冷卻覆蓋。

結語

伊頓行級精密冷凍系統非常適合機架級控制、空間效率與原始冷卻功率同等重要的環境。該系統擁有纖薄的行級空間、採用變頻驅動壓縮的 DX 製冷系統以及精準的 EC 風扇,旨在從源頭控制熱量,同時避免房間空氣處理效率低下的問題。觸控螢幕介面使日常操作、系統調整甚至多單元協調變得簡單易懂,從而最大限度地降低了學習難度。在日常使用中,該系統運作起來也出奇地安靜。即使冷凝器運行,它也能融入環境,不會分散注意力。

StorageReview 實驗室機架附有 SRCOOLDXRW25 正面視圖。

對於需要控制能耗、保持冗餘和正常運作時間的IT經理來說,所有這些功能都大受歡迎。同時,伊頓行內精密冷凍系統並非「一套系統搞定一切」的​​解決方案。該系統每台容量為25.8 kW,非常適合高密度行列式機房、混合密度機架佈局或需要精準冷凍的邊緣設施,無需徹底檢脩大樓的暖通空調系統。只要設施團隊做好基本維護工作,例如保持過濾器清潔、監控警報和維護室外冷凝器,系統就能在最需要的地方和時間提供有效、一致且可預測的冷卻性能。

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萊爾·史密斯

Lyle 是 StorageReview 的撰稿人,文章涵蓋了廣泛的終端使用者和企業 IT 主題。