IT设备通常都以不间断电源（UPS）作为后备供电，UPS将在断电后为IT设备提供电力直至发电机启动。但是，制冷系统组件如CRAC（机房精密空调）或CRAH（机房空气处理装置）的风机、冷冻水泵和冷水机（以及连带的冷却塔或干式冷却器）通常都不接UPS，但通常都接备用发电机。其结果就是，数据中心的送风温度可能在停电后迅速升高。 

虽然数据中心制冷系统的设计备受重视，但大多数时候所关注的重点是提高它在正常供电状态下运行的效率和可靠性，而对紧急情况下的运行状态缺乏关注。同时，一些用于提高数据中心正常运行条件下性能、效率和可管理性的趋势和最佳实践可能对断电后的系统运行产生负面影响。 

导致这种情况的部分原因是数据中心设计人员和管理人员缺乏简单的工具来帮助他们预测在这些紧急情况下的制冷性能情况。同时，数据中心架构及其IT负载对IT设备在数据中心制冷系统中断后能够获得的持续运行时间有重大影响。数据中心的一些技术趋势都可能会加快数据中心的温升速率。本文将讨论下列四个技术趋势是如何在数据中心制冷中断后影响数据中心的可用时间。如果不设计其它的补偿方式，所有这些趋势都会导致数据中心在断电后安全、可靠运行时间的缩短。

1. 合理配置制冷容量

2. 提高功率密度和实施虚拟化

3. 提高IT设备进风温度和冷冻水设定点温度

4. 为机柜和机柜行部署通道封闭系统

合理配置（比如，使制冷容量与实际IT负载一致）的系统总体制冷量可以带来多种好处，包括提高能效和降低投资成本。 然而，当面对断电后出现不可接受的高温状况时，过量的制冷容量是必要的。事实上，如果总的制冷容量恰好与热负荷完全一致，理论上可以说设施是不可能被冷却到其原始状态的，因为在断电后，热量总是会高于IT负载。就如同多台空调比单台空调能更快地为卧室制冷一样，额外的CRAH或CRAC制冷容量可以帮助数据中心更快地恢复到断电前的状态。需要注意的是，无论是哪种架构的数据中心，冷量分配（气流分配）必须合理，即CRAH或CRAC的冷量可被实际利用（通过使用盲板，毛刷，冷/热通道等）。

紧凑的IT设备设计使数据中心机柜功率密度不断攀升。刀片服务器的出现以及某些类型的通信设备可以使机柜功率密度高达40kW/机柜。另一项技术趋势—"虚拟化"，也极大提高了我们利用和扩展计算功率的能力。比如，相比传统非虚拟化的服务器，虚拟化的服务器可以使CPU利用率从5%-10%提高到50%，甚至更高。提高机柜功率密度和实施虚拟化都有可能在固定空间内释放更多的热量，这会导致数据中心操作人员在断电后IT进风温度达到临界值前可以利用的响应时间减少。下图所示为机柜功率密度在过去十几年内的变化趋势。

三、提高IT设备进风温度和冷冻水设定点温度

提ASHRAE技术委员会9.9（关键任务设施，技术空间和电子设备）制定并放宽了推荐用于数据中心的热运行范围。提高IT设备进风温度和冷冻水设定点的温度可以让制冷系统在节能冷却模式下额外运行更多的小时数。根据估算，冷水机设定点温度每升高1°C，就可以节省大约3.5%的冷水机功耗 。换言之，设定点温度降到固定环境温度以下越多，冷却冷冻水所需要的成本将大幅增加。（这直接适用于冷冻水系统，这种趋势也同样适用于风冷式DX系统。）这一事实迫使数据中心运维人员让数据中心在正常工作条件下尽可能保持较高的温度。结果就是，较高的IT设备进风温度导致数据中心操作人员在断电后可以利用的响应时间缩短。下图所示为ASHRAE最初的建议温度湿度范围、当前的建议温度湿度范围以及允许限值与现今供应商的典型规格参数。

四、为机柜和机柜行部署通道封闭系统

为机通道封闭系统可以提高传统数据中心制冷系统的可预见性和效率，比如配置高架地板或硬地板的周边制冷系统（例如：洪灌送风）。然而，通道封闭系统可以阻止气流与数据中心其它区域气流的混合，这会影响断电期间的温升。不同类型的通道封闭系统对温升的影响各有不同，取决于制冷设备与后备电源的连接方式。下图所示为新一代机柜和机柜行通道封闭系统。

       对于采用行级冷冻水冷却器的热通道封闭系统，假设冷却器没有接UPS并且通道封闭系统的门在制冷中断时保持关闭，那么会有大量的热风从各种位置泄漏再次循环到IT设备进风口，这将导致IT设备的进风温度迅速上升。如果冷却器接了UPS，但是冷冻水水泵没有接UPS，那么冷却器只会把风输送到冷通道，而不会提供主动制冷。这时，只有冷却器的热容量（冷却盘管，盘管内的冷冻水等）可以被利用。如果冷却器和冷却水泵都接了UPS，那么温升情况将视冷水机组的配置而定（比如：蓄冷罐的配置、冷水机的启动时间等）。

对于采用行级冷冻水冷却器的冷通道封闭系统，如果冷却器没有接UPS，那么通道封闭系统里的负压将会从机柜和通道封闭系统泄漏位置吸入热风，从而导致IT设备进风温度升高。如果行级冷却器接了UPS，那么温升情况将取决于冷水机组的配置（比如：蓄冷罐的配置、冷水机的启动时间等）。 

对于机柜气流遏制系统，情况基本上与配置行级冷却器的冷通道和热通道封闭系统类似。 

然而，对于采用周边部署的冷冻水冷却器及吊顶的热通道封闭系统，或者采用周边部署的冷冻水冷却器及穿孔地板的冷通道封闭系统，无论空气冷却器和冷冻水泵是否接UPS，通道封闭系统在制冷系统中断后对温升都有缓解作用，这是因为通道封闭系统可以通过在开放的空间区域（冷通道）或者通过高架地板通道内的水泥板，冷冻水管等提供冷热容。这是由于冷热气流的分离阻止了冷热气流的混合，至少在制冷系统中断初期是这样的。 

尽管数据中心的技术发展趋势带来了挑战，但是我们还是有可能通过改善设施制冷系统的设计来实现应急情况下较长的运行时间。根据设施所承担的任务，在长时间断电的情况下，更为实际的做法是在现有架构的基础上尽量延长运行时间，同时，做好最终关闭IT设备电源的准备。