自2002年以來，業(yè)界一直有這樣的討論：高密數(shù)據(jù)中心將取代低密數(shù)據(jù)中心。該理論認為為提供更高密度能節(jié)省費用，當然節(jié)省費用的同時同時也會給制冷系統(tǒng)帶來潛在的故障風險�，F(xiàn)在，在業(yè)界，公認每個機柜的功率負載在10kW或以上，就是高密（機柜）。

功率密度也可以通過每平方英尺消耗的能源來測量，這也是為什么許多高功率密度的數(shù)據(jù)中心被建立原因。隨著機柜密度不斷增加，數(shù)據(jù)中心工程商和他們的設(shè)計師必須提出更高效的制冷解決方案以抵消能耗。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設(shè)計無法滿足這些高密數(shù)據(jù)中心的制冷需求，這導致了諸如CRAC單元等冷卻解決方案的發(fā)展；水冷機架、水冷背板以及氣流通道遏制結(jié)構(gòu)。遺憾的是，如果只是單純的增加基礎(chǔ)設(shè)施與CRAC（制冷量大的精密空調(diào)）仍然不足以滿足數(shù)據(jù)中心的制冷需求。

變頻CRAC在運行時，如果負載降低，能耗會增加。持續(xù)運行CRAC是目前最傳統(tǒng)、最有效率的一種制冷方式。遺憾的是，通過CRAC制冷的冷卻系統(tǒng)是不獨立的，能耗高，何況為滿足制冷需求，需同時運行幾套CRAC系統(tǒng)，如此運營成本更高。水冷背板以及氣流遏制通道結(jié)構(gòu)是目前最流行和高效的冷卻解決方案，不會會消耗過多的能源。

對氣流組織進行有效的管理是一個成功的解決方案，既可以防止數(shù)據(jù)中心過熱，同時能降低一定的運營費用。水冷背板采用液體制冷技術(shù)來進行冷熱氣流的交換。后門制冷單元閉環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的冷水可以抵消由高密機架產(chǎn)生的熱量。

通過運用在低溫下使用冷凍水或冷卻水的方法，能提高制冷效率。這么做是為了保證顯冷量，并能從而彌補除濕。這種系統(tǒng)，最好在設(shè)計中心初期設(shè)計時，不設(shè)計高架活動地板，電纜敷設(shè)不采用下走線的方式被認為最適合水冷背板的運用。

通道遏制結(jié)構(gòu)是一種預(yù)制系統(tǒng)，將獨立式裝置中的通道遏制設(shè)計的所有部件結(jié)合在一起。

由于氣流通道遏制系統(tǒng)能夠提高機柜進風最低溫度，因此，冷/熱通道氣流遏制系統(tǒng)都有助于提高數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)效率。

由于風扇轉(zhuǎn)速較低，冷凍水溫度升高以及自然冷卻的使用，溫度較高的數(shù)據(jù)中心可以節(jié)省更多的能源。與后門制冷單元的熱冷氣流的交換不同，熱（冷）通道遏制結(jié)構(gòu)使冷熱氣流的混合量降到最低。這一特點反過來可以增加制冷基礎(chǔ)設(shè)施的容量和效率。

（備注：free cooling： 自然冷卻（1）直接自然冷卻，就是通過旁通系統(tǒng)將冷卻水與冷凍水系統(tǒng)連通，直接把冷卻塔和末端設(shè)備連接。當室外濕球溫度低于冷凍水供水溫度約為5℃時，即可切換到此方式運行。由于此方法直接把冷卻水系統(tǒng)和冷凍水系統(tǒng)連通，清潔的冷凍水管路容易被冷卻水污染，易造成管道腐蝕、盤管堵塞，因此很難在開式冷卻塔系統(tǒng)中實現(xiàn)，一般適用于閉式冷卻塔系統(tǒng)。

（2）間接自然冷卻，即在系統(tǒng)中增加一個板式換熱器與冷凝器并聯(lián)，當室外濕球溫度低于冷凍水供水溫度約為5℃時，從冷凍機切換到熱交換器。由于間接自然冷卻利用板式換熱器將冷凍水與冷卻水系統(tǒng)隔離開來，不會對冷凍水管路造成污染，因此開、閉式冷卻塔均適用。目前，在工程中較多采用此種方法。）

自然冷卻是用于高功率密度數(shù)據(jù)中心的另一個系統(tǒng)。一個溫度為華氏86度（30攝氏度）的數(shù)據(jù)中心可以通過外部空氣來實現(xiàn)制冷，如果數(shù)據(jù)中心的空氣溫度保持在華氏77度（25攝氏度）以下，則不需要額外的機械制冷。這種方法的缺點是，灰塵能隨著外部空氣進入數(shù)據(jù)中心。

利用Kyoto wheel（滾動式熱交換器）作為過濾器更好的改善這個問題。它由一個通過兩部分空間旋轉(zhuǎn)的金屬輪組成。 當冷空氣通過第二部分進入時，中心的熱空氣流過一個空間。 當熱空氣流過一個空間時，熱量傳遞到車輪的金屬中，然后空氣流回數(shù)據(jù)中心，而外部空氣則從金屬吸收熱量。

（備注： Kyotocooling： 公司成立于2006年，是數(shù)據(jù)中心行業(yè)的間接冷卻解決方案的最有經(jīng)驗的供應(yīng)商。公司在阿默斯福特、荷蘭設(shè)有辦事處；達拉斯、德克薩斯；約翰內(nèi)斯堡、南非和天津，中國在北美洲和澳大利亞建立了授權(quán)代理。

Kyoto wheel：滾動式熱交換器，包含98%的開放鋁媒介，像長笛那樣將空氣流從一邊傳輸?shù)搅硪贿�。當外部溫度低于�?shù)據(jù)中心的進風溫度要求時，KyotoCooling利用外部空氣作為數(shù)據(jù)中心的散熱源。熱量隨著輪子旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)酵獠靠諝狻�傳輸�(shù)男�率非常高。隔離措施（冷熱通道或煙囪式柜子）都得到完全支持，該系統(tǒng)也可以用于傳統(tǒng)非隔離的設(shè)計。）

封閉冷通道的目的是在于保證冷空氣盡可能從機柜正面進入服務(wù)器內(nèi)，熱風通過回風通道回到精密空調(diào)。它包括安裝通道天花板、通道兩端封閉門或高架直立式墻系統(tǒng)，這些都可以使冷風被重定向到服務(wù)器的進風口并且防止熱風再循環(huán)。冷通道遏制也是高效節(jié)能的。

冷通道遏制結(jié)構(gòu)能夠保證IT設(shè)備在額定狀態(tài)下運行。冷通道遏制結(jié)構(gòu)通過建立可以消除熱點，從而提高運營效率。因此，整個數(shù)據(jù)中心將擁有更多的可用空間。

熱通道是圍繞著通道內(nèi)服務(wù)器機柜熱氣排放，它的作用與冷通道一樣，就是防止冷熱氣流的混合，但是，熱通道面對著空調(diào)回風管道，熱氣流隨著回風管道回到空調(diào)，再從送風口送出。

這么做，需要為熱回風提供一個方法達到空調(diào)回風溫度設(shè)定值。在某些情況下，熱回風溫度達到最高值，可以使制冷量增加一倍。熱通道遏制能使CRAC單元制冷能力提高一倍，從而降低成本提高效率。

隨著數(shù)據(jù)中心行業(yè)數(shù)字需求爆發(fā)性增長，高密數(shù)據(jù)中心將會越來越受歡迎，越來越普及。目前數(shù)據(jù)中心運營管理人員要負責降低能耗提高效率。擁有一個高功率密度數(shù)據(jù)中心能夠改善性能與產(chǎn)量，建立高效的冷卻系統(tǒng)也降低能耗支出。