机架的热负荷的计算

　　实际上，计算机所消耗的电源几乎全部都转变成了热量。计算机所产生的热量一般以英国热量单位BTU/小时来表示，1瓦等于3.413 BTU/小时。因此，可以按照下式来计算出机架热负荷：热负荷=功率[瓦]x3.413 BTU/小时/瓦。 例如，一台惠普公司制造的DL360 G4服务器的热负荷为：460瓦x3.413 BTU/小时/瓦=1,570 BTU/小时。一个42U机架容纳DL360 G4服务器的热负荷将近65,939 BTU/小时。

　　机架布局的规划与配置

　　数据中心的配置主要环绕功耗和热负荷与机房供电和散热能力的配合。IT 设备厂商一般会在其产品规格中提供功率和热负荷信息，在设计高密度数据中心时，必须根据厂商提供的数据估算每机架的功率和热负荷，进行数据中心机房规划。规划中，需配置足够的电源、并留有足够的余量，既要避免因配置容量不足而影响设备正常运行，又要避免因留有余量过大而导致能效降低。在设计和建设高密度计算数据中心时必须评估各种设备的电源需求与热负荷，进行合理的机架配置。比较好的方法是静态智能散热技术，通过使用流体动力学模型进行模拟、根据已明确的数据中心设备的热负荷，来确定冷却资源的非常好的布局和供应量。它可以将每一个空调设备的散热负荷与其额定功率进行比较，以判断空调设备是否得到了高效的利用或过分“供应”。

　　提升数据中心供配电能力

　　高密度计算数据中心中的机架经常是满载的、功率很大，过去一个机架功耗为2-3 kW，现在却往往高达20-40 kW。早期的机架配电方式已经无法满足高密度设备机架不断增长的电力需求。因此，必须采用创新的机架配电技术来满足为高密度机架供应充足的电力并确保持续稳定运行的要求，包括：

　　支持高电压和三相电源：传统数据中心利用单相电流工作，其功耗已经不能满足现代高密度计算的需要。因此要求改用三相电源，使用称为高电压交流电源的208伏、三相系统。三相电源通常比单相电源更加高效。此外，与单相电源相比，三相电源更为稳定，更多时间都可处于峰值电压，降低供电损失和发热，不仅能够为满载刀片服务器的机架提供足够功率，而且能够更加稳定持续供电，确保系统的安全稳定运行，从而为支持高密度数据中心供电提供一种通用且经济的电源;

　　使用分段配电技术，能够降低由于过载或维护所引发的意外宕机机率，并减小管理员连续打开多个服务器组而产生的浪涌电流，提高供电的安全性;

　　支持通过冗余电源实现设备的冗余操作：冗余电源系统需要两个配电电路，分别用于两个电源总线。如果一个总线出现故障，另一路总线仍可处理整个系统的负载;

　　提供电路监控功能：通过部署可持续监控电流负载的组件，数据中心可以使用少量人力实现高效运行管理。各系统可轻松实现配电电路负载均衡，防止因过载或设备损坏而引发的意外宕机。为了简化管理，用户可以选用模块化 PDU 管理模块，利用它们来监控数据中心的电源环境。当前市场上已有很多新型配电装置(PDU)可供选择，其中惠普公司新型的模块化PDU在每个机架上集成了插座、电缆与断路器，提供一系列领先的特性支持高密度机架稳定安全稳定运行和节电：

　　采用节电配电机柜：通过将数据中心的集中配电改为区域配电方式，将配电管理移到“区域”级，解决了从机箱到机架的集成电源管理问题，并提高供电效率;