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通信机房气流组织形式
添加时间:2017-07-11
1、数据中心冷却存在的问题
        目前气流组织是数据中心冷却的首要问题,如果规划不好,就会导致机房过热和空调的低效。

2、通信机房气流组织
        这是数据机房规划和设计的重点和难点,气流组织的产生、气流组织的配送和气流组织的返回都要合理,一个高效且有着良好气流组织的IDC机房是规划和设计出来的,而不是靠后期改造出来的。对于一个新建的IDC,从有利于气流组织的角度出发,如新建的数据机房空调应该是下送风方式,并通过冷热风道进行分离。目前的送风方式有上送下回、侧送侧回、上送上回及下送上回等多种方式,但是下送风方式比上送风更有利于机房的气流组织和提高送风效率。冷热通道分离是指各个机柜服务器均以面对面、背靠背的方式进行布置。冷热气流组织隔离后气流组织更合理,而且增大送风和回风之间的温差,从而提高机房空调机组的效率。目前的研究表明,在达到相同制冷效果的前提下,下送风所需风量比上送风所需风量小,这也就说明下送上回式风比上送下回气流组织的效率更高。
        目前,冷热通道分离成为一个热门做法,被普遍应用,各机柜以面对面和背靠背成排的方式进行布置,冷风道配置开口地板,热风通道没有开口地板,冷空气从开口地板进入两排柜子中间,形成冷通道(又称为冷池),冷风经过服务器,进入热风通道(又称为热池),冷热通道之间达到一定程度的隔离。
        但是从实际情况来看,仅仅这样还是不够的,在机柜的顶部和整列机柜的头尾处,送风和回风的混合还是存在的。如果能够进行冷通道或者热通道的封闭,那气流组织就会更理想。
        1. 冷通道封闭
        各机柜以面对面成排方式布置,在冷通道上机柜的顶部和整列机柜的两端进行封闭,从而实现冷透道降耗减排的封闭,通过约束机房空调送出的制冷风量,避免冷气流在输送过程发生泄漏和混风,让冷气流直接进入数据设备,并充分冷却数据设备,并让带走数据设备热量的热气流顺利返回到机房空调。
        由于冷通道封闭约束的是机房空调送出的冷气流,因此我们常称为精确送风,冷气流直接冷却设备,消除以往“先冷环境,再冷设备”导致混风严重的缺点,解决了机房内局部过热问题,提高了空调利用效率、降低了机房能耗。

        需要注意的是,整个数据机房内的所有冷通道都必须被密闭,这样才可以体现封闭的优势,仅仅封闭机房内的部分冷通道没有太多的作用和意义,因为在没有封闭的地方,跑出的冷风都可以与热风混合从而抵消预期的节能效果。封闭冷通道后,空调的送回风温度均可以提升,使制冷系统在高效情况下运行。
        但是在实际运行情况下,冷通道被封闭后,整个机房除冷通道,外其余的空气温度会变得更热,都属于高温区,温度将在30~40℃。一年内绝大部分时间的室外空气温度低于机房的热通道温度,因此机房外墙建议不进行保温处理。而且在这种高温下,用户会以为空调发生故障,即使事先沟通,知道该情况机房空调未发生故障,进入机房巡视的人也会感觉很不舒服,因此要和用户充分沟通,让他们认识并接受这种观念。否则用户就会要求降低空调设置温度,这样一来,节省下来的能量又回去了。
        2. 热通道封闭
        热通道封闭即各机柜以面对面成排方式布置,在热通道上机柜的顶部和整列机柜的两端进行封闭,以管道或者天花板的形式把热风引回空调机组内,这样送风与回风之间也实现了隔离。
        热通道封闭是对设备排出的热风通道进行封闭,也就是空调的回风气流,因此可以称为精确回风。
        由于冷风送到整个机房,机房处于一个较平均的温度水平,而热通道能够保持较高的温度。现有资料显示:在典型的高热机房中,服务器热风和机房室温的温差一般在17℃ 左右。如果机房温度按 ASHRAE TC9.9要求保持在22℃,那么17℃ 的温差可以使服务器的排风温度达到39℃。但在实际的热风封闭系统中,制冷机组的送风量往往会比服务器的需求量多,而且会有少量的机房空气进入热通道,这样导致回风温度略有下降,但仍然达到38℃,这样高的回风温度使得与制冷盘管的热交换更充分,制冷设备利用率更好,总效率也更高。回风温度的提高对制冷机组制冷量的影响适用于几乎所有的空调,所有的制冷系统在回风温度较高时都将具有更大的制冷量。
        3. 通道封闭需要考虑的因素
        (1)通道封闭会增加建设成本。在机柜的前方和后方安装密封盲板均会增加成本。
        (2)通道封闭会造成回风温度升高。密封越好,空调的回风温度越高,要关注空调设备和用户工作环境温度的运行限制。
        (3)通道封闭要不影响到现有的消防系统。在对冷热通道封闭的过程中,会对消防系统产生影响,一且发生火灾,消防气体不容易进入封闭的通道内,影响消防系统的使用,针对这种情况,某通信的技术人员在IDC中心采用了可以自动敞开的柜顶,在柜顶安装有电磁铁,正常情况下,电磁阀线圈得电,吸住柜顶挡板;电磁线圈和消防联动,一旦发生火灾,电磁线圈失电,柜顶挡板在重力的作用下自动打开,冷通道从封闭模式变成敞开模式。这样做带来两个好处,一个是解决了消防问题,另一个是和市电联动,在市电中断过程中,敞开的通道可以延长服务器的宕机时间。
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