随着数据中心机房设备的高密度化趋势越发明显，机房能耗不断提高。经过统计分析发现，机房空调能耗约占机房总能耗的40%~50%。因此，机房节能重点是机房空调节能。冷通道技术是近年来逐渐流行并已成熟的技术。
1冷通道技术的应用
1.1冷通道技术的原理
数据中心机房在使用过程中，受各种因素制约限制，会造成机房气流组织不合理、不通畅。由于IT设备是靠机房空调送入的冷风与其散热充分交换，带走热量，降低机架内温度，气流组织起到热交换媒介纽带作用，因此当热交换的纽带不顺畅、不合理时，机房空调设备容量配置只能远远大于实际需求量，以满足机房需求。这种不合理的空调组织形式造成空调设备投资增大、运行费用增高，机房PUE值增大。因此规划好数据中心机房气流组织，有着非常重要的意义。而冷通道技术，则是针对这一需求出现的最优解决方案之一。
冷通道技术来源于TIA942《数据中心通信基础架构标准》中要求机房内设备及机架采用”冷热通道”的安装方式，其核心指导思想就是机房空气冷热分区。冷通道技术能将机房内冷热空气在物理层面进行有效隔离，让冷空气顺利的送入通信设备内部，进行热交换，将交换产生的热空气送回至空调机组，避免不必要的冷热交换。经测试，将机房的冷通道密封处理后，95%左右的冷风可以通过冷通道内而进入服务器机柜。这种系统有效防止了冷热气流短路，提高了空调系统的风量利用率和冷风利用率，降低了空调系统的能耗。
1.2冷通道技术的实施
（1）冷通道封闭的设计。机柜采用面对面的方式进行摆放，采用顶棚、通道门、机柜盲板、玻璃板等将面对面摆放的冷通道封闭起来形成冷池，使冷热气流得到物理分离。
（2）冷通道与消防系统联动的设计。考虑冷通道与消防系统的联动控制事宜，冷通道顶部盖板需采用折叠式结构，并采用直流电磁吸进行闭合控制，确保能在火灾自动报警系统启动后自动触发或者能人为开启顶部盖板。待报警解除，再由相关人员检查后手动闭合。
（3）冷通道监测功能的设计。冷通道的监测功能主要为：能监测冷通道各个测点的温湿度；能监测温湿度异常设定值；能监测冷通道的顶端状态、侧门状态、隔离控制及监测部分的状态；能遥控冷通道顶端、侧门及通道门强制打开；此外，冷通道隔离控制及监测部分还能够将上述的信号集成机房管理控制中心。
1.3冷通道技术的特点采用冷通道技术后，机房内的冷、热气流得以分离，此系统具有如下优点：
（1）避免机房局部热点产生。产生局部热点的原因是在冷气流离开精密空调设备到达机柜前的过程中有冷量损失，致使距离制冷设备较远的机柜内设备无法得到有效制冷，或是少部分机柜功率密度较高，得不到充分的冷量。采用冷通道封闭能减少冷量的流失，保证绝大部分冷量都能进入到机柜内。如此，距离制冷设备较远的IT设备或局部高密度设备区域都能得到足够的冷量，从而杜绝了局部热点产生的可能。
（2）显著提高机房空调冷量利用率，降低机房能耗。冷通道的建立，能够避免冷、热气流混合所导致的冷量损失。此外，由于只需要对冷通道区域及设备进风面输送冷量，而不需要对机房其它活动区域进行降温，因此空调能耗降低明显。
（3）提高机房设备运行安全性与稳定性。由于冷量直接进入到设备柜内，使得IT设备能在一个较低的温度运行。众所周知，设备运行温度越高，老化越快，性能越低，发热越明显。因此，降低设备温度能有效提高设备运行的安全性与稳定性，同时也能减少机房设备发热量。
（4）方案成熟，模块化的施工更方便。如今冷通道技术已经是一种十分成熟的方案。由于机房设备柜尺寸、间距等都有一些通用标准，因此，冷通道隔离产品都能进行模块化的生产与安装，施工过程较为简洁明朗。此外实施冷通道方案所需进行的有效监测和控制及与第三方系统（如消防系统、空调系统等）的联动控制也是已经成熟的技术，连接十分方便。
2冷通道技术的应用案例
2.1项目实施背景
随着中国联通湖北宜昌分公司的业务发展，现有宜昌联通枢纽楼机房空间不足，无法满足未来发展需求。案例工程为中国联通湖北宜昌第二通信枢纽楼二层核心网机房、三层传输机房、四层信息化机房和数据机房的新建冷风通道系统。
2.2项目实施方案
案例工程二层核心网机房、三层传输机房、四层数据机房、四层信息化机房均采用地板下送风的方式。地板下送风的机房区域内均铺设有防静电地板，地板高度400mm。整个地板下空间中不允许走线或堆放杂物。将整个地板下空间作为一个大型静压箱。机房设备采用”面对面”的方式进行布置，实现冷热通道分离。在设备的进风侧做封闭冷通道，保证冷量不流失。在机柜前端铺设可调节进风量的开孔地板，可根据设备的散热量来随时调节风量。以下为二、三、四层机房冷通道封闭平面图：
2.3项目实施效果
案例工程中，机房并不是一期全部建成，而是设备分期进场。若采用传统空调形式，机房内大片空白区域都要消耗冷量，会导致冷量大量浪费。或者也可对机房进行隔断处理，但是同样存在机房环境及消防的隐患，而且多次施工也会造成投资的浪费。因此，案例工程采用了冷通道技术。若是按照传统空调方案，则会存在配置机房空调冗余的投资浪费，机房空调运行的成本浪费，设备降温也得不到保障。采用冷通道技术后，一期仅需要安装9条冷通道，空调也只需要按照一期设备需求进行配置，空调运行的能耗也会有所降低。随着后期设备的陆续投入，可以逐渐加装冷通道。对于空余的机柜位，可采用盲板封堵来避免冷量逃逸。从前期投资和后期运维上看，采用机房冷通道技术既能节约人投资及运行费用，也能更好的保障设备安全运行。
3冷通道技术的发展前景
目前冷通道技术已经成为了大中型数据中心主要采用的空调组织形式。国内的华为、腾讯、阿里集团等公司的数据中心，国外的巨头eBay、雅虎、SynapSense、加州SacramentoAdvancedDataCenters等公司的数据中心，均采用冷通道技术，冷却成本降低了20%~25%。随着将来机房空调的能效逐步提高，冷通道技术的节能效果也会逐步提高。可以预见，在今后较长的一段时期内，冷通道技术以其方案的成熟性、灵活性、科学性，将成为市场上主流的空调组织方案。
4结语
总的来说，机房冷通道技术在很大程度上为数据中心设备的稳定运行提供了可靠的保障，为机房的节能减排提供了良好的思路及手段，是国家大力推广的新兴技术措施。如何将冷通道封闭系统与机房更好的结合起来，建设节能、绿色、环保的新型机房是我们在实际的数据中心机房建设和应用中需要不断研究和探索的方向。