Server-Raumtemperaturregelung

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Wir haben einen provisorischen Serverraum, der ein Rack mit einem halben Dutzend Servern und einigen Netzwerkgeräten enthält. Der Raum wird durch eine tragbare Doppelschlauch-Klimaanlage gekühlt, die in den Dachboden entlüftet wird. Zu diesem Zeitpunkt kann das tragbare Klimagerät die erzeugte Wärme nicht mithalten und die Temperatur steigt vor dem Stabilisieren auf etwa 81 Grad Fahrenheit. Als Randnotiz: Die Server sind derzeit im Rack direkt übereinander montiert (kein Platz).

Meiner Meinung nach besteht die einzige Möglichkeit, die Temperatur im Raum zu senken, ohne eine größere Klimaanlage zu erhalten, darin, die erzeugte Wärmemenge zu verringern. Mit anderen Worten, ich muss die Anzahl der Server reduzieren.

Mein Kumpel meint, wenn wir die Server auseinander stellen, wird die Kühlung effizienter und führt zu einer niedrigeren Raumtemperatur.

Ich denke, mein Kumpel versteht das Gesetz der Energieerhaltung nicht. Bitte helfen Sie uns, diesen Streit beizulegen.

Brandon
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Wenn Sie die Server nicht entfernen, wird die Kühlleistung verringert , es sei denn, im Rack zwischen den Servern befinden sich Abdeckblenden. Dadurch wird der Strahlungswärmeverlust durch das Chassis mehr oder weniger aufgehoben. Wenn keine Abdeckblenden installiert sind, können Serverlüfter warme Luft von der Rückseite des Racks zur Vorderseite des Racks und dann zurück durch die Server ziehen.
EEAA
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@Magellan - Ich verstehe nicht, warum Sie sagen, dass es hypothetisch ist. Er hat ein echtes Problem skizziert, mit dem er konfrontiert ist, und sucht nach einer Lösung.
Johnny
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81 Grad sind nicht unbedingt zu hoch - Dell spezifiziert seine Server für eine Umgebungstemperatur von bis zu 95 Grad . Das größere Problem, dem Sie gegenüberstehen, ist der Zustand der Klimaanlage. Wenn es sich um eine Verbrauchereinheit handelt, die rund um die Uhr in Betrieb ist, um den Raum auf 81 Grad zu halten, wird dies nicht lange dauern. Wenn Sie eine zweite Klimaanlage einbauen, bleibt der Raum kühl und es wird eine gewisse Redundanz erreicht (wenn Sie ihn an einen anderen Stromkreis anschließen)
Johnny,
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Müssen Sie nicht wissen, dass die Temperaturverteilung im Raum optimal ist, bevor Sie Energie sparen?
Superbest
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81f == 27c. Dies ist vollkommen in Ordnung für ein kleines Zimmer. Nichts wird bei diesen Temperaturen versagen. Unbequem, längere Zeit in zu verbringen? Je nach Temperament vielleicht. Aber wie lange verbringen Sie überhaupt in einem Regalschrank?
Mark Henderson

Antworten:

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Der Luftstrom in Rack-Servern (und allen Rack-Geräten) kann horizontal bewegt werden, sodass sie übereinander montiert werden können, ohne dass Rack-Platz verschwendet werden muss. Sie vertikal Abstand würde nichts effektiv erreichen, und es könnte sogar verringern Wirksamkeit Abkühlung durch, wie Luftstrom zur Arbeit in einem Rack - Schrank ausgelegt ist (kühle Luft von vorne kommen sollte, wenn heiße Luft von hinten verlassen soll, und soll Luft strömen durch Server, nicht zwischen ihnen).

Dies hat jedoch nichts mit Energieeinsparung zu tun; Es ist nur eine Frage der Luftströmung.

Über Energieeinsparung: Sie sind natürlich absolut richtig; Wenn es (sagen wir) fünf heiße Gegenstände gibt, die Wärme an einen geschlossenen Raum abgeben, spielt es keine Rolle, ob sie sich berühren oder ob sie voneinander beabstandet sind. Die Wärmemenge, die von ihnen in den Raum strömt, ist exakt gleich.

Massimo
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Server verlieren sowohl durch Strahlung als auch durch Luftströmung Wärme. Wenn Sie sie zusammen stapeln, wird dies reduziert. Natürlich sind die Delta-Ts bei Servern klein genug, um einen winzigen Effekt zu erzielen.
Konrad Gajewski
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Sie verlieren auch Wärme durch Wärmeleitung in das Rack, aber normalerweise bauen wir keine großen Kühlrippen auf Racks, da der leitende Beitrag unbedeutend klein ist. Wenn Sie behaupten, dass die Strahlungsverluste erheblich sind, könnten Sie Beweise dafür anführen?
MadHatter unterstützt Monica
Ich sagte, wenn es signifikant wäre, würde sich die Lufttemperatur erhöhen, was im Gegensatz zu dem steht, was der erwähnte "Kumpel" behauptet. IMO ist der Effekt vernachlässigbar und wie jemand (EEAA) erwähnte, könnte dies den Luftstrom stören (true). Aber WIEDER lautet die Frage nicht "Was mache ich, um die Temperatur im Serverraum zu senken?" Ich werde sie besser abkühlen lassen (natürlich durch Strahlung), daher VERRINGERE DIE TEMPERATUR der Luft im Serverraum "ist richtig oder nicht. Ich behaupte, dass es nicht ist.
Konrad Gajewski
Auf die Erhaltung der Energie. Nur eine Randnotiz: Die Wärmemenge, die von ihnen ausgeht, ist die gleiche (auf lange Sicht gesehen), aber ihre Temperatur wäre höher, wenn sie sich berühren würden.
Konrad Gajewski
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Ich wiederhole meine Frage: Wenn Sie behaupten, dass Strahlungsverluste erheblich sind, könnten Sie Beweise dafür anführen? Ich sage nicht, dass sie nicht strahlen, weil sie nicht bei absoluter Null sind. Ich sehe einfach keinen Grund zu der Annahme, dass es im Vergleich zu erzwungener und / oder ungezwungener konvektiver Kühlung von Bedeutung ist, und Sie haben mir keinen gegeben. Wenn es sich nicht um eine wesentliche Kühlquelle handelt, überwiegt der Nutzen einer erhöhten Strahlungskühlung nicht den Verlust der Konvektionskühlung, und Ihr erster Kommentar oben ist sinnlos.
MadHatter unterstützt Monica
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Ihr Kumpel hat den falschen konkreten Vorschlag: Rack-Elektronik wurde entwickelt, um Abwärme am effizientesten an die Luft abzuleiten, die durch sie strömt, und nicht um sie herum .

Ihr Kumpel hat jedoch Recht, dass es möglich sein kann, die Raumtemperatur zu senken, ohne Server zu entfernen oder die AC-Einheit auszutauschen. Der richtige Weg, dies zu tun, ist die Annäherung an die Rückhaltung von Abwärmewie es in professionell gestalteten Rechenzentren zu finden sein wird. Ordnen Sie den Raum neu an und installieren Sie Luftstrombarrieren und Abluftventilatoren, sodass die kalte Luft, die von Ihrem tragbaren Wechselstrom abgegeben wird, direkt in die Vorderseite des Server-Racks strömt und die heiße Luft, die aus der Rückseite des Server-Racks austritt, stattdessen nach außen abgeführt wird Rückspeisung in die AC. Wenn das Klimagerät einen Heißluft-Abluftkanal hat, lüften Sie diesen ebenfalls nach außen und versuchen Sie, so wenig wie möglich im Kaltluftraum zu haben. Legen Sie Abdeckplatten über alle nicht verwendeten Rackpositionen, damit die kalte Luft die Server nicht umgehen kann. Stellen Sie den Temperatursensor der AC-Einheit in den Heißluftraum und stellen Sie den Thermostat auf ein oder zwei Grad über der Temperatur ein, die in diesem Raum beobachtet wird, wenn alle Server eingeschaltet sind, aber nicht in Betrieb sind. (Wenn dies nicht möglich ist, ich ' d Überlegen Sie sich ernsthaft, das Netzteil durch ein Modell mit externem Temperatursensor zu ersetzen. Ansonsten wirst du die ganze Zeit nicht mehr mit Vollgas laufen können.)

Wenn dies korrekt durchgeführt wird, sinkt die Temperatur des Raumes insgesamt und die Abgastemperatur von den Servern kann ebenfalls sinken. Dies widerspricht nicht der Energieeinsparung. Die Server erzeugen weiterhin die gleiche Menge an Abwärme , die jedoch effizienter aus dem Raum entfernt wird, sodass die Gleichgewichtstemperatur des Raums kühler wird. Außerdem wird die Klimaanlage weniger Arbeit für die gleiche Menge an Kühl zu tun hat, also es wird weniger Energie verbrauchen und weniger Abwärme produzieren.

zwol
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Wie in einer der anderen Antworten erwähnt, sind Rack-Server so konzipiert, dass sie gestapelt werden können. Ihr Freund ist (im Grunde) insofern falsch, als der Abstand zwischen den Servern nicht viel bewirken würde. Unabhängig davon, ob sie gestapelt sind oder nicht, geben sie ihre eigene Wärme mit dem Luftstrom durch das Gerät frei. Wie Sie sich vorstellen können, spielt der Luftstrom zwischen den Außenseiten der im Rack montierten Servereinheiten kaum eine Rolle, da a) sie nicht so ausgelegt sind, dass sie gekühlt werden, und vor allem b) die Luft im Raum, die zur Kühlung der Server verwendet wird müssen zunächst kühl sein, um die Geräte effektiv zu kühlen.

Das Problem hierbei ist, dass die Umgebung, in der sich die Server befinden (Ihr Serverraum), auch geeignet gesteuert werden muss, damit die Luft, die zur Kühlung in die Server gesaugt wird, effektiv ist, um die Server ordnungsgemäß kühlen zu können dies zu tun.

Kurz gesagt: Ihr Serverraum muss kühler sein. Der beste Weg, dies zu tun, ist die Angabe einer geeigneten Klimaanlage. Wie Sie jedoch bemerken, besteht eine (weit) weniger wünschenswerte Möglichkeit, einen kühleren Raum zu schaffen, darin, dass weniger Geräte im Raum Wärme erzeugen. Ich möchte Sie dennoch dringend bitten, in eine entsprechende Klimaanlage zu investieren.

BE77Y
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Das fragt er nicht. Er möchte wissen, ob sein Freund Recht hat, indem er behauptet, dass der Abstand (der in der Tat einen geringen Effekt haben könnte - der größte Teil der Kühlung erfolgt durch Luftstrom, nicht durch Strahlung selbst) der Server die Lufttemperatur im Raum senkt.
Konrad Gajewski
Ich habe festgestellt, dass sein Freund im Grunde genommen unkorrekt war und warum. Ich habe weiter geklärt.
BE77Y
Ja, aber Sie sagten, dass er sich irrt, weil er behauptet, dass der Abstand etwas bewirken wird. Tatsächlich ist er jedoch falsch, indem er behauptet, dass die verbesserte Kühlung die Lufttemperatur im Serverraum VERRINGERT. Natürlich ist der Effekt bestenfalls winzig, da der größte Teil der Kühlung von den Ventilatoren ausgeführt wird, die entworfen wurden ... etc ... etc ...
Konrad Gajewski,
Nochmals, bitte sehen Sie meine Antwort - ich habe dies
durchgesehen
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Im Laufe der Jahre bin ich auf so viele Räume gestoßen. Bis Sie eine Klimaanlage in einem Raum aufstellen können. Sogar die Wandgeräte funktionieren wunderbar mit den Kondensatorgeräten, die außerhalb des Gebäudes montiert sind.

Einige Dinge zu beachten .. Wie immer steigt die Wärme .. Server erzeugen die meiste Wärme aufgrund der Scherzahl der Lüfter in ihnen .. Ältere Server spucken mehr aus als die neueren .. (neuere Server sind aufgrund der Lüftersteuerungstechnologie auch leiser ). Allerdings .. Alles, was keinen Lüfter hat .. haben sie tiefer im Rack montiert. Stellen Sie mehr Wärmeerzeuger auf die oberen Teile des Racks. Hoffentlich ist es ein quadratisches Gestell mit vier Plakaten. wenn möglich am Boden verankern. WIE es mit dem Gewicht nach oben kippen kann. Wenn sich USV-Einheiten im Rack befinden, legen Sie sie für das Gewicht auf die Unterseite. "Batterien" erzeugen keine Wärme, das Ladegerät hat sie über allen Batteriemodulen.

Danach hilft es, die verbrauchte alte heiße Luft mit einem Inline-Gebläse-Exhost-Ventilator aus dem Raum abzuleiten. Ein paar sogar Badezimmerfans oder ähnliche helfen. Montieren Sie sie in der Decke über dem Datenrack. Wenn das Rack eine geschlossene Einheit mit Türen ist, führen Sie den Schlauch ganz oben in das Rack ein.

Dann hat Ihr tragbares Klimagerät eine halbe Chance. Stellen Sie auch sicher, dass Ihr tragbares Gerät Luft von außerhalb des Raums ansaugt, in den Ihr Exhost-Lüfter die heiße Luft drückt.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, einige oder mehrere "Gebäude" -Luftkanäle in diesen Raum zu leiten. Während des Tages wird das Gebäudesystem, falls vorhanden, dem Raum hinzugefügt. Ich hatte viele, die nicht einmal einen Kanal im Raum hatten, und die AC-Einheiten liefen auf Hochtouren.

Nur so können Sie kleine Räume ein wenig effizienter machen, wenn Sie können.

Mit der Zeit ein Upgrade auf so etwas wie eine Wandhalterungseinheit, mit der die Klimaanlage effizienter als die tragbare hergestellt werden kann.

Nur Optionen, um eine in der Essiggurke zu helfen ...

David Thomson
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"Server erzeugen aufgrund der Scherzahl der Lüfter die meiste Wärme" - ist das nicht umgekehrt?
user253751
Nun, Ventilatoren verbrauchen Elektrizität und die Verwendung von Elektrizität führt zur Erzeugung einer äquivalenten Wärmemenge. (Vereinfacht, aber dies ist ein Kommentar und der Platz ist begrenzt.) Also ja, wenn Sie einen Karton haben, in dem Millionen Fans laufen, und sonst nichts, steigt die Temperatur um diesen Karton herum. Hoffentlich sind diese Fans aus einem bestimmten Grund dabei ...
ein Lebenslauf
Eine Unmenge von Ventilatoren erzeugen mit Sicherheit Wärme. Aber in Servern helfen Lüfter, die Wärme abzuleiten. Wenn Sie einen Gaziilion-Lüfter in einen Karton stecken, ist dieser kühler als wenn Sie eine einzelne laufende CPU ohne Lüfter einbauen.
Vasin1987
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@ MichaelKjörling Hier einige sehr grobe Zahlen. Moderne schnelle Desktop-Prozessoren scheinen etwa 100 W Energie zu verbrauchen : en.wikipedia.org/wiki/List_of_CPU_power_dissipation_figures Auf der anderen Seite scheinen die meisten Computerfans etwa 5-10 W Energie zu verbrauchen. Ich lasse viele Details aus, aber das sollte Ihnen sagen, dass Sie eine ganze Menge Fans brauchen, um auch nur eine (moderne Desktop-) CPU unter Last zu erreichen.
Patrick M
@PatrickM Mir ist der relative Stromverbrauch der beiden genau bekannt. Der Punkt war, dass David Thomson schrieb, dass "Server aufgrund der Scherzahl der Lüfter in ihnen die meiste Wärme erzeugen", was zutrifft, wenn Sie im Vergleich zu anderen Komponenten eine große Anzahl von Lüftern haben, da die Lüfter Strom verbrauchen, der Wärme erzeugt.
ein Lebenslauf
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Wenn Sie die Server im Rack auseinander halten, wird nur die Kühlleistung beeinträchtigt.

  • Ein typisches Datencenter verfügt über Serverreihen in entgegengesetzte Richtungen. Diese Ausrichtung ist so, dass Server immer kühle Luft von einer Seite abziehen und heiße Luft zur anderen ablassen. Diese werden als Kaltgang bzw. Warmgang bezeichnet. Die kalte Luft der Klimaanlage wird in den kalten Gang geblasen und die warme Luft aus dem heißen Gang abgezogen.

Datacenter-Kalt- und Warmgänge
Bildquelle

  • Für eine optimale Kühlleistung müssen die Kalt- und Warmgänge isoliert werden. Wenn heiße Luft in den kalten Gang entweichen kann, wird die Kühlleistung beeinträchtigt, da heiße Luft durch die Server umgewälzt wird. Da es außerdem schwieriger ist, der kalten Luft Wärme zu entziehen als der warmen Luft, muss das HVAC-System härter arbeiten, um die Temperaturen aufrechtzuerhalten, die Effizienz zu verringern und den Energieverbrauch zu erhöhen.

  • Um die Kühlung zu verbessern und eine Überlastung der Klimaanlage zu vermeiden, richten Sie Trennwände ein, um die Einlass- und Auslassseite des Racks zu isolieren. Stellen Sie Ihre Klimaanlage so ein, dass kühle Luft nach vorne geblasen und warme Luft aus dem Serverraum ausgestoßen wird.

bwDraco
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Ein wichtiger Aspekt, der verhindert, dass sich heiße und kalte Luft mischen, ist die Effizienz: Es ist schwieriger, eine bestimmte Wärmemenge der warmen Luft zu entziehen als der heißen Luft.
Zac67
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Jedes Elektrogerät im Raum bringt grob den größten Teil seines Stromverbrauchs als Wärme in den Raum. Wenn ein Server 750 Watt Strom verbraucht, gibt er 750 Watt Wärme an den Raum ab.

Damit das Kühlsystem effektiv funktioniert, müssen Sie die Menge der im Raum eingeschlossenen Heißluft reduzieren. Lassen Sie die Rückseite des Schranks aus dem Raum herausführen. Dies sollte die Belastung der AC-Einheit verringern und die Umgebungstemperatur erheblich senken.

Sehen Sie sich als grobe Richtlinie für die Dimensionierung Ihrer AC-Anforderungen die maximale Leistungsaufnahme aller elektrischen Geräte im Raum an, einschließlich der Lampen. Berücksichtigen Sie nicht die redundanten Netzteile, da diese die Dinge verwirren. Addiere alles und addiere 20%.

Kris
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Das Kernproblem ist hier grundlegender. Die Server im Raum verbrauchen eine bestimmte Menge Strom, arbeiten damit und geben Ihnen ein (rechnerisches) Ergebnis ... und geben Abwärme ab.

Ihr Problem liegt beispielsweise darin, dass jeder Server während des Betriebs 200BTU abgibt (nur um eine Nummer auszuwählen). Sie verfügen über 6 Server mit einer Leistung von jeweils max. 200 Btu plus Netzwerkausrüstung ... Sie benötigen NUR mehr als 1200 Btu für die Kühlung, damit diese gekühlt werden kann. Sie werden irgendwo an Effizienz verlieren. Staub, Belüftung, was auch immer, und Sie werden Wärmequellen haben, die Sie nicht berücksichtigt haben, wie Leuchtstofflampen und so weiter.

Die Klimaanlage kühlt auf 81F ab, da das wahrscheinlich direkt überlastete Kühlsystem der Klimaanlage dort ein neues Gleichgewicht mit der heißeren Umgebung erreicht.

Wenn ich vermute, dass diese Kühlungsüberlastung ein Ende hat, könnte das Hinzufügen eines weiteren Servers möglicherweise nur noch 5 Grad mehr bedeuten, aber das Hinzufügen einer Sekunde wäre wahrscheinlich das Ende der Dinge. Es würde einen Ausreißerpunkt erreichen, dann würde die weniger effiziente Elektronik noch mehr Wärme abgeben, wenn sie härter lief ...

Zu diesem Zeitpunkt haben Sie eine Situation wie in MEINER Firma (in einem Serverraum mit ungefähr 300 Servern, wie ich mich erinnere!) ... die Server gingen offline, als sie thermische Höchstwerte erreichten und Abschaltungen auslösten, wobei der Großteil der übrigen Server abstürzte . Als wir eintrafen, um den Raum zu überprüfen, war das "Massenversagen" tatsächlich der Raum, der bei 120F war. Das Verfolgen der CPU- und Umgebungstemperaturen war für uns noch nie "eine Sache", da "wir genug Kühlung hatten" ... dachten wir. Wir hatten kürzlich 25 weitere Einheiten hinzugefügt, und das war mehr, als es überleben konnte.

Der Abstand kann die Effizienz der Wärmeabfuhr in den Servern selbst verändern , aber der Raum ist einfach deshalb heiß, weil der Umgebung insgesamt keine Wärme entzogen wird. Die effizientere Übertragung von Wärme von A nach B (Computer in den Raum), ohne dass B die Möglichkeit hat, mehr nach C (Raum nach außen / Gebäude) zu verlagern, ist letztendlich selbstzerstörerisch.

TL; DR-Variation: Die Wärme, die durch die Umwandlung von Strom in Webcomics und Netzwerkfreigaben entsteht, muss von der Kühleinheit ausreichend abgeführt werden, was derzeit kaum möglich ist. Fügen Sie weitere Klimaanlagen hinzu, oder entfernen Sie einen oder zwei Server.

Aktivieren Sie zur Not die Energieverwaltung / CPU-Drosselung auf den Servern. Lassen Sie sie die CPU im Leerlauf laufen lassen, während sie nicht maximal ausgelastet ist. Schalten Sie die Monitore aus, schalten Sie die Oberlichter aus ... Prüfen Sie auch den Filter und die Spulen der Klimaanlage, und prüfen Sie sie auf Staub, da dies zu einer Beeinträchtigung des Betriebs führen würde. Möglicherweise möchten Sie auch die lokalen CPU-Kerntemperaturen verfolgen. 81F in diesem Raum zeigt möglicherweise 140 auf der CPU an, oder wer weiß was. Es ist jedoch nicht gut.

(zur Verdeutlichung bearbeitet)

Diamon
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Nun, aber lassen Sie uns fragen: Die Temperatur von WAS möchten Sie senken? Tatsächlich könnte nach dem Abstand die Temperatur der Luft im Serverraum ansteigen, aber das blanke Metall könnte kühler werden. Mit anderen Worten, dein Freund ist falsch.

Konrad Gajewski
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Tatsächlich hat Ihr Freund Recht, wenn es darum geht, die Server zu verteilen, aber er behauptet, dies würde die Temperatur der Luft im Serverraum beeinflussen.
Konrad Gajewski
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Wie oben erwähnt, verringert der Abstand der Server die Kühleffizienz und erhöht sie nicht.
EEAA,
Ja, dies könnte der Fall sein, weil es den Luftstrom verzerrt, ABER ZUM EINZELNEN MAL GIBT ES KEINE FRAGE ZUM LUFTSTROM, ABER EINSPAREN VON ENERGIEN Gegenteil.
Konrad Gajewski
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Ich verstehe deine Meinung. Es ist jedoch nicht so einfach. Bei der Gleichstromkühlung geht es darum, kühle Luft an den richtigen Ort zu bringen und sicherzustellen, dass sich heiße Luft nicht mit kühler Luft vermischt. Wenn Sie in der Lage sind, die Trennung von heiß und kalt aufrechtzuerhalten, können Sie Ihre Server (den Teil, der zählt) mit viel weniger Gesamtenergie kühlen, als wenn sich die Luft frei mischen würde.
EEAA
@EEAA aus der Beschreibung des OP Ich verstehe, dass vor dem Aufbau des Racks keinerlei Überlegungen zum Luftstrom angestellt wurden, sodass sich die Luft bereits mit dem einzigen Hindernis, das die Server im Rack darstellen, ungehindert vermischen. Die Wärmeleitfähigkeit des resultierenden Luftstroms wird sich wahrscheinlich nicht wesentlich unterscheiden, wenn die Server voneinander beabstandet sind. In diesem Fall scheint Konrad der Ansicht zu sein, dass der Abstand zusätzliche Ableitungsflächen für jeden der Server bieten würde, wodurch wahrscheinlich der (derzeit schlechte) Nettowirkungsgrad der Kühlung erhöht würde. Es wäre jedoch immer noch nicht optimal.
the-wabbit