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数据中心热处理技术之局部制冷方案

中达电通股份有限公司
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     数据中心耗能严重一直困扰运营者,但通过调查发现,耗能严重产生的直接原因是:并未对机房热点采取正确降温手段所致,如何正确处理数据中心“热问题”成为运营者需要关注的焦点,本文就数据机房的“热点”问题进行讨论。
 
1、数据中心对环境的要求
空气调节是对空气进行一定的处理,使环境达到一定的标准。空气调节的对象为人或设备。数据中心机房的空调对象主要为设备(服务器),同时兼顾人员进出机房进行操作。因此数据中心对机房环境参数指标有严格的要求:
·         保持温度恒定:温度波动控制在24±(1-2)℃之内
·         保持湿度恒定:相对湿度控制在50±5%之内
·         空气洁净度:在每升空气中,≥0.5um的颗粒应≤18000个
·         换气次数>30次/小时:在给定的机房内,空调系统的送风量和机房容积的比值>30
·         机房与室外相比,保持正压
·         空调系统具备远程监控和来电自启动功能
 
     数据中心机房保持温度和湿度设计条件对于IT设备机房的稳定运行至关重要。设计条件应为22-24℃和35-50% 的相对湿度(R.H.)。除外部环境变化可能造成损害外,剧烈的温度变化也可能对硬件运行产生负面影响。这也解释了为何即使不处理数据,硬件也要保持加电工作状态。精密空调系统设计用于 24x7 全天候地将温度变化范围保持在 ±1 ºC,湿度保持在 ±3-5% R.H.。
 
2、普通舒适型空调为何不能满足数据中心的环境温湿度要求
   相比较而言,普通舒适型空调系统设计用于保持27º和 50% 的相对湿度,且仅当夏天外部环境温度和相对湿度分别为35ºC和 48% 时才能实现。此类空调不具备专用的湿度控制功能,同时简单控制器也无法保持温度所需的设置点范围,从而可能导致发生有害的温度和湿度变化。
 
3、传统房间制冷精密空调制冷效果的局限性
   传统的机房空调的送风方式一般有上送下回、下送上回、上送前回三种,采用较多的是下送上回、上送前回二种。这类空调的设计原理是以房间作为整体来进行考虑的,空调在机房中的安装位置一般安装于专门的空调间,或者安装于机房二侧,这样空调离机柜有一定的距离,对于规模较大的机房,远端的机柜冷却效果会明显有影响。
这样的应用方式产生的局限性是:1)当局部机柜热密度达到一定程度时,无法及时将该局部热量迅速带走,产生局部热点。2)在整个制冷运行过程中,要保证房间的空气温度达到一定的程度,才能对机柜保持冷却状态。
 
4机架式水平送风空调制冷系统,解决高密度机架的制冷
   如果采用传统的上送风或者下送风空调,当一机架内的冷却需要超过8kW时,要向各个服务器的前面提供均匀的、足够的冷空气将会越来越困难。 在密度非常高的场合(每一机架超过8kW),就要采用平行冷空气供应,以便使得从上到下的温度能够保持一致。机架式式水平送风空调制冷系统在数据中心安装,就可以解决这个问题。同时也不影响其它机架或现有的冷却设备。这些系统是“房间中性”的,可以通过自身的制冷系统进行冷却,并将相同温度的空气重新排放到室内。
 
    由于机架式空调紧靠高密度机架进行安装,在运行过程中,机架送出的热风及时进入空调进行处理,经处理后的冷风又首先进入机架。这样风路的行程就缩短,制冷效果就很明显。
 
5、Delta机架式空调的技术特点
·     220V交流供电,通过供电模块整流,空调直流驱动运行
·     冗余式双电源模块,可以热插拔更换
·     直流可调速风扇,可以热插拔更换
·     配置送风、回风温湿度传感器,通过送回风温差,控制冷冻水流量
·     配置远程机柜内温湿度传感器,通过机柜内温室度控制风扇速度,
进而控制风量
·    可调整式三通电磁阀,即可三通运行,也可二通运行,满足上游水源
定频水泵供水,也可满足变频水泵供水
·     通过简单水管变化,冷冻水管可上接,也可下接
·     配置冷凝水排水泵
·     配置漏水报警单元

 
 
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