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数据机房精密空调整套设计方案中需注意的问题

日期:2020/7/1

1、如何配置数据中心机房空调的制冷量

要配置数据中心机房的制冷能力,我们必须首先计算数据中心机房的发热量。计算机房的热源是:

1)围护结构热传导(太阳辐射+相邻房间传导)-Q1:

根据地区差异,通常估计为200-300 w/m2

2)信息技术设备运行过程中产生的热量(根据数量配置)-Q2:

按信息技术设备的功耗计算,通常消耗的能量是产生的热量,也可以按不间断电源的满负荷功率计算

3)照明产生的热量—Q3:20 w/m2

4)人员产生的热量-Q4:180 w/人

5)新鲜空气引入带来的热量-Q5=G(h新鲜空气-h室内),(G:新鲜空气量,h:焓)

Q总热量=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

机房所需的冷量=机房的热量:总冷量=总热量。外加备用空调。


2、为什么下行送风式精密空调在数据中心机房使用较多?

数据中心气流组织的合理布置对机柜服务器的冷却效果有很大影响。在机房的设计过程中,送风方式的类型往往是首选。

在该布局中,冷空气首先被送入地板下的静压箱,然后通过出口地板进入服务器机柜,以冷却信息技术设备。从机柜排出的热空气进入机房空间,并通过机房空间自然返回空调,或者通过天花板空间返回空调制冷。

操作机房:活动地板的机房,活动地板高度≥300。

优点:活动地板下部为整体静压箱,送风过程中送风相对均匀。同时,由于地板的屏蔽作用,空调运行时的噪音相对较小。

操作注意事项:保证地板下空气供应顺畅;不良的风道会影响空调的运行效果。


3、如果机房设计中没有活动地板,或者活动地板的高度不够,应该使用什么样的空调?

选择送风较高的空调;

在选择数据中心的位置时,一些计算机房选择在楼层较低的办公楼中。由于地板较低,如果架空地板被竖起,房间的净高可能会降低,这可能会导致设备安装问题或整个房间感到压抑。在这种情况下,架空地板将被放弃,以确保房间有足够的空间。

在这样的机房中,不能使用下送风空调,只能使用上送风空调。

至于机器本身,由于机器直接向上供应空气,空调应配备一个空气供应罩或空气供应管道使用。

匹配罩的使用主要是为了改变供气方向。

使用匹配风道不仅可以改变空调的送风方向,而且可以将冷空气送至合理的距离和位置。

与下送风空调相比,上送风空调的送风系统要求较高的压头,机房的运行噪声也较大。


4、用于计算机房的风冷精密空调模型被广泛使用。风冷空调的优点和局限性是什么?


应用优势:

每台空调都是独立的制冷系统,设备独立运行。在数据中心计算机房中,其中一台空调出现故障,这不会影响其他空调应用。

空调的内外机通过制冷剂铜管与内外机电缆连接,安装施工相对简单。

限制:

空调受内部和外部机器之间安装距离的影响。通常:

当外机位于内机上方时,垂直距离≤ 15m,总垂直+水平距离≤30m;超过这个距离,特殊处理。

当外部机器位于内部机器下方时,垂直距离≤5米,总垂直+水平距离≤30米;超过这个距离,特殊处理。


5、在大型数据中心房间,为什么冷水空调使用更多?

对于大型数据中心房间,如果房间面积超过1000m2,使用冷冻水空调更经济节能。

冷冻水式空调的结构是空调主机中没有压缩机,制冷用的制冷剂是冷水机组提供的冷冻水,而不是风冷空调的制冷剂。

鉴于空调内部没有压缩机制冷系统,空调结构相对简单:蒸发器、室内风机、加热系统和加湿系统主要在机器内部,空调成本相对较低。

空调正常运行时,风机主要工作,冷冻水由冷水机组供应,泵入空调蒸发器,空调能耗相对较低。除去冷水机组,机房空调的能效比将高于风冷空调。

要应用冷冻水精密空调,必须有冷冻水源:冷水机组已经在建筑物内,或与专门为精密空调提供的冷水机组相匹配。

冷水机需要全年供应冷水,因为数据中心的空调在夏季和冬季都处于制冷状态。


6、为什么我们要为数据中心的计算机房选择精密空调?


数据中心机房的主要工作设备是信息技术设备,正常运行时对环境稳定性、湿度、气流速度和空气洁净度有一定的要求。然而,传统的舒适空调不能满足这些要求。精密空调和舒适空调的区别如下:

机房空调与舒适空调的对比区别

温度控制22℃-24℃ 21℃-27℃舒适的空调没有恒温功能

湿度控制50% 5%无控制舒适空调无恒湿功能

空气过滤ASHRAE 20%+简单舒适的空调不符合机房的清洁标准

显热比约为0.9,0.6-0.7。舒适的空调冷却效率低,持续除湿使空气干燥

通风量为30-60倍和5-15倍。舒适的空调风量很小,会使计算机房局部过热

再热器没有舒适的空调,没有温度补偿和低温

加湿器不提供舒适的空调,当空气干燥时,它不能增加湿度

室外环境温度为-35℃~ 42℃~ 5℃~ 32℃。在严冬和炎热的夏季,舒适的空调无法满足机房的制冷要求

智能化程度高,智能化程度高,简单舒适,空调异常,故障前不报警,不集中监控

全年每天24小时运行,夏季每天10小时。舒适空调的结构只根据人们的使用时间来设计

不间断运行寿命> 8年< 3年舒适空调不能满足机房不间断运行要求,使用寿命短

来电自动启动一般不舒适,空调不适合机房无人值守的要求

能耗比为11.5。舒适的空调不需要除湿,并且消耗大量能量


7、为什么精密空调的安装和调试过程比不间断电源更重要?

当精密空调供应货物时,它通常只提供主机和外部机器。主机和外机就位后,连接电源时无法工作,需要现场安装调试后才能正常使用。

在启动和测量精密空调之前,需要在空调安装现场安装制冷剂管道、电气系统、进水和排水系统。

空调的安装和调试需要严格的技术和施工质量控制。

对于精密空调而言,空调的正常稳定运行与空调安装工程的质量密切相关,空调安装工程的质量可能占50%。

基于此,精密空调的安装应由经过专业培训的人员严格按照空调安装和操作手册进行,以确保安装质量,进而保证精密空调的运行质量。


8、在工程现场勘察过程中,为什么要把重点放在装卸通道的勘察上?

与不间断电源体积小、重量重的特点相比,精密空调具有体积大的特点,因此如何在空调到达现场后进入机房的安装位置,是项目初期现场勘察中必须注意的问题。

不同的处理条件会产生不同的处理成本:

1.它可以简单地通过电梯和过道运输,而且成本很低

2.电梯不能进入,并且由人工通过楼梯和过道运送到机房,这增加了成本

3.如果通过起重机等起重设备将空调移入机房,成本最高

如果现场条件不能满足运进机房的条件,就需要更换空调的型号,选择尺寸较小的空调型号,并叠加数量,这样空调的数量会增加,成本也会高。

例如,在实际案例中,某个机房最初选择了某个品牌的制冷能力为80kw的空调,其外形尺寸为2550(宽)*890(深)*1950(高),机房现场的货梯深度为2500,使得空调无法通过货梯进入机房或通过楼梯进入机房。最后,空调改为40kw*2台,增加了空调


9、为什么说解决数据中心机房制冷系统的能耗可以降低整个数据中心的能耗?

PUE值=数据中心总能耗/数据中心信息技术设备功耗。

PUE值越小,数据中心的运营成本越低,运营成本越高。

如上图所示,制冷系统能耗占数据中心能耗的38%,制冷系统节能是整个数据中心节能的重要环节

目前,常用的节能方法有:

1.使用自然冷源制冷:直接使用室外新鲜空气和冷凝水作为制冷剂

2.采用高能效的精密空调


3.合理布局气流组织降低空调运行能耗

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