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數據中心熱處理技術之局部製冷方案

中達電通股份有限公司
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     數據中心耗能嚴重一直困擾運營者,但通過調查發現,耗能嚴重產生的直接原因是:並未對機房熱點采取正確降溫手段所致,如何正確處理數據中心“熱問題”成為運營者需要關注的焦點,本文就數據機房的“熱點”問題進行討論。
 
1、數據中心對環境的要求
空氣調節是對空氣進行一定的處理,使環境達到一定的標準。空氣調節的對象為人或設備。數據中心機房的空調對象主要為設備(服務器),同時兼顧人員進出機房進行操作。因此數據中心對機房環境參數指標有嚴格的要求:
・         保持溫度恒定:溫度波動控製在24±(1-2)℃之內
・         保持濕度恒定:相對濕度控製在50±5%之內
・         空氣潔淨度:在每升空氣中,≥0.5um的顆粒應≤18000個
・         換氣次數>30次/小時:在給定的機房內,空調係統的送風量和機房容積的比值>30
・         機房與室外相比,保持正壓
・         空調係統具備遠程監控和來電自啟動功能
 
     數據中心機房保持溫度和濕度設計條件對於IT設備機房的穩定運行至關重要。設計條件應為22-24℃和35-50% 的相對濕度(R.H.)。除(chu)外(wai)部(bu)環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)損(sun)害(hai)外(wai),劇(ju)烈(lie)的(de)溫(wen)度(du)變(bian)化(hua)也(ye)可(ke)能(neng)對(dui)硬(ying)件(jian)運(yun)行(xing)產(chan)生(sheng)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。這(zhe)也(ye)解(jie)釋(shi)了(le)為(wei)何(he)即(ji)使(shi)不(bu)處(chu)理(li)數(shu)據(ju),硬(ying)件(jian)也(ye)要(yao)保(bao)持(chi)加(jia)電(dian)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)。精(jing)密(mi)空(kong)調(tiao)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)用(yong)於(yu) 24x7 全天候地將溫度變化範圍保持在 ±1 ºC,濕度保持在 ±3-5% R.H.。
 
2、普通舒適型空調為何不能滿足數據中心的環境溫濕度要求
   相比較而言,普通舒適型空調係統設計用於保持27º和 50% 的相對濕度,且僅當夏天外部環境溫度和相對濕度分別為35ºC和 48% shicainengshixian。cileikongtiaobujubeizhuanyongdeshidukongzhigongneng,tongshijiandankongzhiqiyewufabaochiwendusuoxudeshezhidianfanwei,congerkenengdaozhifashengyouhaidewenduheshidubianhua。
 
3、傳統房間製冷精密空調製冷效果的局限性
   傳統的機房空調的送風方式一般有上送下回、下送上回、上送前回三種,采用較多的是下送上回、shangsongqianhuierzhong。zheleikongtiaodeshejiyuanlishiyifangjianzuoweizhengtilaijinxingkaolvde,kongtiaozaijifangzhongdeanzhuangweizhiyibananzhuangyuzhuanmendekongtiaojian,huozheanzhuangyujifangerce,zheyangkongtiaolijiguiyouyidingdejuli,duiyuguimojiaodadejifang,yuanduandejiguilengquexiaoguohuimingxianyouyingxiang。
這樣的應用方式產生的局限性是:1)當局部機櫃熱密度達到一定程度時,無法及時將該局部熱量迅速帶走,產生局部熱點。2)在整個製冷運行過程中,要保證房間的空氣溫度達到一定的程度,才能對機櫃保持冷卻狀態。
 
4、機架式水平送風空調製冷係統,解決高密度機架的製冷
   如果采用傳統的上送風或者下送風空調,當一機架內的冷卻需要超過8kW時,要向各個服務器的前麵提供均勻的、足夠的冷空氣將會越來越困難。 在密度非常高的場合(每一機架超過8kW),就jiu要yao采cai用yong平ping行xing冷leng空kong氣qi供gong應ying,以yi便bian使shi得de從cong上shang到dao下xia的de溫wen度du能neng夠gou保bao持chi一yi致zhi。機ji架jia式shi式shi水shui平ping送song風feng空kong調tiao製zhi冷leng係xi統tong在zai數shu據ju中zhong心xin安an裝zhuang,就jiu可ke以yi解jie決jue這zhe個ge問wen題ti。同tong時shi也ye不bu影ying響xiang其qi它ta機ji架jia或huo現xian有you的de冷leng卻que設she備bei。這zhe些xie係xi統tong是shi“房間中性”的,可以通過自身的製冷係統進行冷卻,並將相同溫度的空氣重新排放到室內。
 
    由you於yu機ji架jia式shi空kong調tiao緊jin靠kao高gao密mi度du機ji架jia進jin行xing安an裝zhuang,在zai運yun行xing過guo程cheng中zhong,機ji架jia送song出chu的de熱re風feng及ji時shi進jin入ru空kong調tiao進jin行xing處chu理li,經jing處chu理li後hou的de冷leng風feng又you首shou先xian進jin入ru機ji架jia。這zhe樣yang風feng路lu的de行xing程cheng就jiu縮suo短duan,製zhi冷leng效xiao果guo就jiu很hen明ming顯xian。
 
5、Delta機架式空調的技術特點
・     220V交流供電,通過供電模塊整流,空調直流驅動運行
・     冗餘式雙電源模塊,可以熱插拔更換
・     直流可調速風扇,可以熱插拔更換
・     配置送風、回風溫濕度傳感器,通過送回風溫差,控製冷凍水流量
・     配置遠程機櫃內溫濕度傳感器,通過機櫃內溫室度控製風扇速度,
進而控製風量
・    可調整式三通電磁閥,即可三通運行,也可二通運行,滿足上遊水源
定頻水泵供水,也可滿足變頻水泵供水
・     通過簡單水管變化,冷凍水管可上接,也可下接
・     配置冷凝水排水泵
・     配置漏水報警單元

 
 
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