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传统低密度数据中心建设解决方案

数据中心机房是IT设施运行的底层基础设施保障,机房建设主要包括装饰装修系统、动力配电系统、空调新风系统、防雷接地系统、监控管理系统、消防报警系统、综合布线系统等几大部分。其中,空调系统是数据中心机房运行的环境保障。由于数据中心机房里高密度存放着大量网络和计算机设备,不仅产生大量的热量,而且对环境中的湿度、灰尘数量和大小有很高的要求,这就对空调系统提出了更高的要求。

根据空调的用途分类,可分为舒适性空调和工艺性空调两种,前者主要是为人体生活和工作所设计的空调系统,后者是对温度和湿度、空气洁净度、运行工况等有特殊要求的空调。机房精密空调是针对数据中心机房、通信机房等的特点和环境要求设计的,属于工艺类空调。

表 机房精密空调与舒适性空调的性能对比

综上,要保障机房的环境稳定可靠,需要采用机房专用精密空调来实现,使用舒适性空调机组虽然减少了初期投资,但是无法保障机房的温湿度恒定、空气洁净度、换气要求等。

数据中心机房空调系统送风方式分为机房送风和机柜近距离送风两种方式,后者主要用于高热密度机柜制冷,前者适用于单机柜热密度10KW以内的常规应用环境。机房送风的气流组织形式包括地板下送风、风帽上送风、风管送风等多种,其中地板下送风是最主要的方式,具有制冷效率高、安装简便、整洁的特点。

将机房空调的冷风送到静电地板下方,地板下形成一个很大的静压箱,在通过开孔地板将冷空气送到服务器机柜前方,经机柜网孔门被服务器设备吸入,热风被机柜排出后自然回风或通道吊顶、风道回风至空调上方的回风口,完成一次制冷循环。

图 下送风精密空调气流组织

机柜排成面对面、背对背方式摆放形成冷热通道布局,在机柜的冷通道侧设置足够的、通风率较大的开孔通风地板,并可根据不同位置的热负荷大小调节地板通风率,或修正通风地板位置。在机柜的热通道侧,不设置通风地板。

为了保障距离空调机近端和远端的机柜温湿度均匀,降低地板下的风阻,提高制冷效率,通常采取以下几种措施。

1)提高活动地板铺高,由原来的300mm调整到400乃至600~1000mm;

2)将强弱电布线调整为上走线方式,地板下专用做送风静压箱;

3)封闭冷通道或热通道,有效隔绝冷热气流,防止气流短路;

图 冷通道封闭气流组织

4)增加气流遏制组件,针对10KW以内的高功率密度机柜加大送风制冷,如地板ADU。地板ADU是具有强制送风功能的、内含风机机组的地板出风口,高过孔率、大风量设计,用于下送风空调系统,提高个别地板风口的送风量不足,以解决个别高密度机柜的配风问题。

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