数据中心空调设计浅析
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(1)以下参数选择皆以济南为例(室外参数34.7℃/26.8℃)(2)冷冻水供回水温度:12/18℃;(3)室内精密空调送回风温差应为8-15度(通常可取12℃左右,详第(5)、(6)条相关参数说明)且送风温度高于室内空气露点温度(主机房露点温度≤27℃);(4)对单台机柜发热量大于4kW的主机房,宜采用活动地板下送风(上回风)、行间制冷空调前送风(后回风)等方式,并宜采取冷热通道隔离措施。
(5)机房区域环境参数要求:参第(6)条(6)冷通道送风极限参数:23.2℃/17.8℃/60%/14.8℃。
(7)主机房按照露点温度27℃相对湿度60%计算,对应回风参数36℃/28.9℃/60%/27℃;当按照最大送回风温差15℃计算时对应回风状态参数39℃/29.5℃/50.4%/26.8℃。
(8)水冷冷水机组冷却水补水量,其储水装置应满足A级数据中心12h用水量需求。
W补=a*LQ*(1.1-1.2)*(1%-2%)*12h,压缩制冷时a=0.22,溴化锂吸收式制冷a=0.3。
(9)封闭冷通道,一般采用地板下送风,地板架空高度≥500mm ;(10)封闭热通道,提高回风温度;(11)蓄冷装置供应冷冻水的时间不应小于不间断电源设备供电时间(A 级15分钟,B 级7分钟)(12)冷冻水与机组送风温差,可控制冷冻水进水温度+10℃等于机房区域内送风温度,一般能够满足机组送风出风温度与冷冻水回水温差达到4-5℃左右。
原理是在保证末端精密空调正常运行的基础上尽力提高制冷机组冷媒蒸发温度,充分利用过渡季节及冬季室外自然冷却,扩大自然冷却时间,减少机组运行功率。
(13)关于冷却塔冷却水出回水32℃/37℃相关问题,当工况条件室外湿球温度考虑28℃时,为保证冷却塔的正常工作,需要在28℃的基础上增加逼近温度,逼近温度一般为3-5℃,取中间数值4℃作为逼近温度,这样冷却塔出水温度便设计为28+4=32℃,按照供回水温差5℃计算,则冷却塔回水温度可取为37℃。
中小型数据中心机房空调设计探讨发布时间:2022-12-13T07:16:53.478Z 来源:《中国科技信息》2022年16期作者:张兆帅[导读] 新创建工业建筑配备大中小型数据中心的现象越加广泛,但是其中绝大多数主机房并没有完备的中央空调通风设计方案张兆帅深圳科士达科技股份有限公司摘要:新创建工业建筑配备大中小型数据中心的现象越加广泛,但是其中绝大多数主机房并没有完备的中央空调通风设计方案。
根据大中小型数据中心机房空调负载特点、暖通设计实例、新风系统通风和自控系统设计方案等多个方面剖析论述,以求为类似项目的设计给予一定的参照作用。
关键词:中小型数据中心机房空调设计探讨一、数据中心机房空调负荷特征1.1数据中心机房空调负荷构成基于数据中心的特点,其中央空调负荷系统主要是由数据中心内的散热机器设备、建筑物内部围护结构负荷、热源负载、内部照明散热装置、新风负荷等系统所构成。
1.2数据中心机房空调特性数据中心机房空调特性主要包含:(1)数据中心机器设备为长期散热,并且要满足不断制冷的基本需求,要无间断运作。
(2)以机器设备散热(热温)为主要,汽化热反应量很少。
一个机柜散热量的约为几千瓦时,或十几千瓦时(如组装刀片式服务器,散热量会更高一些)。
一般大中小型数据中心散热量约为400W/m2以下,但一些相对密度很大的数据中心散热量也可以在600W/m2以下。
(3)为了保证主机房内不同区域温度湿度匀称,尾端系统具备风量大、烩差小的特性。
二、中小型数据中心空调冷源及末端中小型的数据中心,机械室冷源系统应该根据不同机械室的管理规模、气候要求、生态资源、建设成本、运营环境节能要求和运维管控能力等诸多原因,作出更全面的选择。
不同的冷源方法及其特点如表1给出。
中小型数据中心空调机组按尾端布局部位的差异,可以分为屋子级、列间级声卡机架级【1】,主要如表2所示。
图2.空调末端形式、特性及适用范围三、中小型数据中心空调设计示例3.1小型数据中心小型的数据中心服务器主机数量一般为四台,单机版架工作时间为3kW以下,定在C型数据中心内。
IDC机房空调设计浅析互联网数据中心(InternetDataCenter。
简称IDC机房设备运行环境要求:1)IDC机房设备间的温度、湿度和尘埃对微电子设备的运行及使用寿命有很大的影响。
(1)高室温会使元件效率急剧下降,低室温则会使磁介质等发脆、易裂;温度的过大波动致使微电子不能正常运行。
(2)相对湿度过低,易产生静电而对微电子设备造成干扰相对湿度高会使微电子设备内部焊点和插座的接触电阻增大。
(3)空气不洁净,产生的尘埃颗粒积聚,会使导线被腐蚀断掉。
2)IDC机房空调设计应按设备生产厂家提供的机组运行环境要求进行设计,当通讯设备不能确定,提不出具体通讯设备环境要求时,可依据我国计算机房设计规范(GB50l74—93)。
2IDC机房空调的特点1)设备的功耗大,发热量大。
IDC设备在运行过程中,机柜的散热量大且集中,热负荷强度高,约在400~600W/m2左右。
2)机房显热比高,散湿量小。
IDC机房所得热量中,主要来自设备运行所产生的热量,显热约占总热量的95%左右,显热比通常高达0.85~0.95;机房散湿量较小,主要来自工作人员和渗入的室外空气,总散湿量约在8~169/In2。
空气处理过程接近于等湿冷却的干式降温过程。
3)温湿度控制精度要求高且稳定。
IDC机房不仅要求温湿度的波动幅度不得超过规定的范围,而且对温度变化的梯度有明确的要求。
4)需要全年持续、稳定的恒温运行。
由于IDC机房的热负荷强度高,即使在冬季仍然需要空调系统进行供冷运行。
5)送风量大,送、回风温差小。
由于IDC机房显热量大,热湿比近似无穷大,送风相对湿度小、焓差小、风量大,换气次数达30次/h以上。
6)洁净度要求较高。
IDC机房应保持洁净的空调环境,以有利于通信的安全运行和延长设备的使用寿命。
7)空调系统应具有高可靠性。
IDC机房全年不间断运行,要求系统具有很高的可靠性,由此也要求空调系统应具有高可靠性。
3当前lDC机房空调普遍存在的问题1)机房空调高能耗、低效率。
数据中心机房空调系统设计分析随着云计算和大数据技术的兴起,数据中心在现代社会中扮演着至关重要的角色。
而数据中心机房的运行环境对于高效运转和数据安全至关重要。
机房温度、湿度等参数的控制是保证机房正常运行的基础,其中空调系统的设计尤为关键。
本文将对数据中心机房空调系统的设计进行分析,并提出优化建议。
一、需求分析数据中心是大规模的计算设备集群,其密集的服务器运行会产生大量热量,因此需要一个稳定而高效的空调系统来排除这些热量,维持机房温度在合适的范围内。
首先,机房空调系统需要能够提供足够的制冷量,以满足机房内各种设备的散热需求。
其次,机房空调系统需要具备良好的温湿度控制能力,确保机房内的温度和湿度处于合适的范围内,以防止设备故障或数据丢失。
此外,机房空调系统还需要具备高可靠性和可扩展性,以适应不同规模的机房,并能在各种异常情况下正常运行。
二、空调系统设计原则1. 制冷效率高:机房空调系统应采用高效率的制冷设备,如变频压缩机和高效蒸发器,以降低能耗和运行成本。
2. 温湿度控制精准:空调系统应能够实时感知机房的温湿度变化,并及时做出调整,以保持机房内的稳定环境。
3. 可靠性和冗余设计:机房空调系统应具备冗余设计,以保证在设备故障或停电等意外情况下,仍能正常运行。
此外,还应考虑备用电源、UPS电池等设备,以提供电力保障。
4. 可扩展性:机房空调系统应具备良好的可扩展性,可以根据机房规模的变化进行扩充或缩减。
三、优化建议1. 采用新型制冷设备:可以考虑采用新型的高效制冷设备,如风冷式或液冷式的高温热泵,以提高制冷效率和能源利用率。
2. 温湿度感知设备:引入温湿度感知设备,实时监测机房的温湿度变化,并通过自动化控制系统调整空调工作状态,以保持机房内适宜的环境。
3. 空调系统冗余设计:应采用冗余设计,如多台空调机组的并联运行,以保证在某一台设备故障时不影响机房的正常运行。
4. 配电设备冗余设计:机房空调系统的电力供应也需要进行冗余设计,采用备用电源和UPS电池等设备,以防止电力供应中断导致的机房温度上升。
数据中心的机房温湿度与空调设计随着信息时代的快速发展,大量的数据在全球范围内被产生、传输和存储。
而这些数据的中心化储存与处理就需要借助于数据中心。
而数据中心中最重要的环节之一就是机房的温湿度控制与空调设计。
合理的温湿度控制与空调设计不仅能确保数据中心的正常运行,还能提高设备的可靠性和延长设备的使用寿命。
本文将探讨数据中心机房温湿度与空调设计的重要性,以及如何实现最佳的温湿度控制与空调设计。
1. 温湿度对数据中心的影响温湿度是数据中心运行过程中需要重点关注的因素之一。
不合适的温湿度水平可能导致数据中心内部设备出现故障。
正常工作状态下的数据中心通常要求温度保持在18-27摄氏度之间,相对湿度保持在40-60%之间。
以下是温湿度对数据中心的影响:1.1 设备工作条件数据中心内的服务器、网络设备等硬件设备在工作时会产生大量的热量,因此要保证适宜的温度能够将这些热量散发掉,避免硬件损坏或过热造成事故。
过高的温度不仅会造成设备性能下降,而且还可能导致硬件故障,进而影响到数据中心的正常运行和数据的安全性。
而过低的温度则会增加能源消耗以及硬件设备损耗,从而浪费大量的资源和资金。
1.2 环境稳定性温湿度的合理控制能够减少设备的故障率,并提高系统的稳定性和可用性。
例如,过高的湿度会导致设备的性能下降,甚至引起间接损害,如设备上的腐蚀现象,而过低的湿度则可能导致静电电荷的积聚,进而损坏电子元器件。
因此,维持适宜的温湿度水平对于确保数据中心的稳定性至关重要。
2. 数据中心机房的空调设计数据中心机房的空调设计直接影响机房内部温湿度的稳定性和数据中心正常运行的效果。
以下是一些常见的数据中心机房空调设计要点:2.1 空调系统的类型数据中心机房的空调系统通常可以分为精密空调和普通空调两种类型。
精密空调适用于温度和湿度要求较高的场景,可以实现精确的温湿度控制。
普通空调则适用于温湿度要求相对较低的场景。
在选择空调类型时要考虑数据中心的实际需求,以及所处地区的气候条件。
数据中心机房空调设计在当今数字化时代,数据中心扮演着至关重要的角色,它们是存储、处理和传输海量数据的核心设施。
而在数据中心的运行中,保持适宜的环境温度和湿度对于设备的稳定运行和数据的安全至关重要。
因此,数据中心机房空调设计是一项极其关键的任务。
数据中心机房的环境要求非常严格。
首先,温度必须保持在一个相对狭窄的范围内,通常在 20 至 25 摄氏度之间。
这是因为过高或过低的温度都会对服务器、存储设备等电子设备的性能和寿命产生不利影响。
温度过高可能导致设备过热,从而引发故障甚至损坏;温度过低则可能导致冷凝现象,损坏电子元件。
其次,湿度也是一个重要的因素。
机房内的相对湿度一般应控制在40%至 60%之间。
湿度过高可能导致设备腐蚀和短路,湿度过低则容易产生静电,对电子设备造成损害。
为了满足这些严格的环境要求,数据中心机房空调系统通常采用精密空调。
这种空调与普通家用或商用空调有很大的不同。
它具有更高的精度控制能力、更强的制冷制热能力以及更可靠的运行性能。
在设计数据中心机房空调系统时,首先要进行热负荷计算。
热负荷主要来自服务器、存储设备、网络设备等电子设备的散热,以及照明、人员等产生的热量。
准确的热负荷计算是确保空调系统能够有效制冷的基础。
接下来,要选择合适的空调类型。
常见的有风冷式空调和水冷式空调。
风冷式空调安装简单,维护方便,但制冷效率相对较低,适用于小型数据中心;水冷式空调制冷效率高,但系统较为复杂,安装和维护成本较高,适用于中大型数据中心。
空调系统的布局也非常重要。
在机房内,空调设备的位置应合理分布,以确保冷空气能够均匀地送达各个设备。
通常采用上送风和下送风两种方式。
上送风方式通过天花板上的风道将冷空气送到机房内,下送风方式则是通过地板下的风道将冷空气送到设备底部。
为了提高空调系统的可靠性,通常会采用冗余设计。
这意味着会安装多台空调设备,当其中一台出现故障时,其他设备能够立即接替工作,确保机房内的环境温度和湿度不受影响。
数据中心空调系统设计与优化方案研究随着互联网的快速发展,数据中心已经成为各个企业不可或缺的一部分。
而数据中心的核心组成部分之一就是空调系统,因为数据中心对温湿度的要求极高,一旦空调系统出现故障,将会对数据中心的运行造成很大的影响。
因此,设计和优化数据中心空调系统显得尤为重要。
一、数据中心空调系统的设计1.1空调系统的类型1.2空调系统的容量数据中心空调系统的容量需要根据数据中心的功耗来确定。
一般来说,空调系统的容量应该比数据中心的最大功耗高出20%左右,以保证在高峰时段空调系统能够正常运行。
1.3空调系统的布局数据中心空调系统的布局应该尽量简洁,避免复杂的管路和线路。
同时,应该考虑到未来的扩展性,留有足够的空间来进行升级和维护。
二、数据中心空调系统的优化2.1优化空调系统的运行模式通过对数据中心空调系统的运行数据进行监测和分析,可以优化空调系统的运行模式。
比如,可以根据室内外温差、负载率等因素,自动调整空调系统的运行模式,以达到节能减排的目的。
2.2优化空调系统的维护和管理定期对空调系统进行维护和管理,可以保证空调系统的正常运行。
比如,定期清洗空调系统的过滤器,可以保证空调系统的空气流通畅通,降低能耗。
2.3采用先进的节能技术随着科技的不断发展,越来越多的节能技术应用到了数据中心空调系统中。
比如,采用变频制冷技术,可以根据实际需求调整制冷机的运行速度,从而达到节能的目的。
数据中心空调系统的设计和优化是保障数据中心正常运行的重要环节。
通过合理的设计和优化,不仅可以保证数据中心的稳定运行,还可以达到节能减排的目的。
作为数据中心的管理者,我们应该充分认识到数据中心空调系统设计和优化的重要性,积极引进和采用先进的节能技术,为我国互联网产业的健康发展贡献力量。
在设计数据中心的空调系统时,我们需要考虑到很多因素。
比如说,数据中心的位置,因为不同的地理位置,气候条件不同,对空调系统的需求也会有所不同。
再比如,数据中心的规模,因为规模的不同,对空调系统的容量和布局也会有所要求。
浅析数据中心机房空调系统设计及气流优化摘要:本文是在分析数据中心机房空调系统的设计和全面了解在实际工作运行中数据中心主机房的气流组织情况的基础上,分析了主机房出现的局部热点、气流组织不畅等问题的原因和现状,就此提出具有针对性气流优化方案。
关键词:数据中心;空调系统;设计分析;气流优化数据中心是一个高耗电的单位,在所有的用电支出成本中,空调系统的用电占据了很大的比例,因此,重点关注和研究数据中心机房的空调系统,采用合理的设计,有利于降低空调系统的耗能耗电,进而减少数据中心的运行成本。
其中,对空调系统的气流优化设计是本文分析研究的重点。
1数据中心气流组织大现代大中型的数据中心中采取什么样的气流组织形式,会受到自身的机房建筑环境、设备的布置方式、设备自身冷却方式、整体散热量的要求等多方面因素共同影响,具体来说分为机柜级制冷、行级制冷、和房间级制冷这三种方式。
1.1机柜级制冷气流机柜级制冷气流组织方是一种遵循“先冷设备再冷环境”原则的气流组织方式,一般精准的上送风和下送风方式都算是机柜级制冷的气流组织方式。
机柜间制冷气流组织对于对于送风技和设备都有严格的要求来买,可以说是一项很有节能价值的方式,但缺点确实有些安装成本较高,设备安装和维护量比较大。
1.2行间级制冷气流行间级制冷的气流组织方式主要有三种形式:1.2.1是下送冷风方式具体原理过程是,冷气流在了空调系统的作用下,通过中空地板下的冷通道,在设备附近的地板出风口排出,然后,空调系统会采用自然回风或风管的方式让热气回流。
1.2.2上送冷风的方式上送冷风方式调通过两列设备间的送风管道将冷气送向设备,这种方式需要注意的重点是,空调系统的制冷系统一定要比空调的其它系统更近设备和机柜,保证空调的冷气排放出口更够及时地在热风回收前释放出冷空气;在数据中心的建设发展过程中,不难发现,使用前进风和后排风的设备大多比较适合这种行间级制的冷气流。
1.2.3下送上回方式下送上回的气流组织是目前应用较为普遍,技术较为成熟的方式。
引言目前数据中心的设计已经在工程行业里形成一个专业领域,针对安装在数据中心内的设备功率密度、可靠性、灵活性等要求,空调系统的实际方式也不尽相同,本文拟就国内某大型企业自用数据中心空调系统的实际案例做一介绍,以供同行参考。
1.工程概况本工程数据中心大楼为一个4层的钢筋混凝土框架结构建筑,包含主机房、支持区(空调机房、变配电所及UPS间、气瓶间)、冷水站、办公区、装卸货等功能区域。
主机房按照“整体B级,局部高可用”的标准设计,共有10个主机房模块:1、6个模块为常规高密度机房,功率密度可达到2kVA/m2,每个模块的使用面积为500m2,布置在3层和4层;2、3个模块为可兼容非常规高密度机房,功率密度可达到5kVA/m2,每个模块的使用面积为500m2,布置在3层和4层;3、1个模块为高可用机房,功率密度为1kVA/m2,该模块的使用面积为300㎡,布置在1层。
数据中心标准层平面图如图1所示。
图1 标准层平面图 2.数据中心空调系统的特点先进性:模块化配置,满足中远期要求,符合IT发展趋势;可靠性:系统冗余备份,管路多路由,从冷源、管路、末端配置各方面考虑;灵活性:模块化设计,系统具备弹性及可扩充能力;功能性:空间设计以及功能区设置符合服务流程,并能灵活组合;可服务性:易维护、可更新,设施满足监控和运营服务;经济性:节能、绿色环保、自动运行、节能控制与低PUE的绿色数据中心。
3.末端空调系统设计 3.1气流组织 3.1.1常规高密度机房和高可用机房机房空调气流组织,拟采用冷、热通道隔离的方式。
机房计算机柜以面对面和背靠背成排方式布置,热通道上方设置透明的软隔断,将冷热通道完全隔离。
空调系统采用架空地板下送风、天花吊顶回风的气流组织方式,送风口设置在冷通道的架空地板上,送风口采用孔板分扣600㎜×600㎜,根据送风量设计开孔率,配套调节阀调节每个风口的送风量,回风口设置在热通道的吊顶天花上,风口采用格栅风口600㎜×600㎜。
数据中心空调设计浅析作者:高丽华来源:《房地产导刊》2013年第07期摘要随着网络时代的发展,服务器集成度的提高,数据中心机房的能耗急剧增加,这就要求数据中心的空调设计必须高效、节能、合理、经济,本文结合某工程实例浅谈下数据中心空调的特点和设计思路。
关键词:数据中心气流组织机房专用空调节能措施数据中心是容纳计算机房及其支持区域的一幢建筑物或是建筑物中的一部分。
数据中心空调系统的主要任务是为数据处理设备提供合适的工作环境,保证数据通信设备运行的可靠性和有效性。
本文结合工程实例浅析一下数据中心机房空调设计的特点和机房空调的节能措施。
一、冷源及冷却方式数据中心的空调冷源有以下几种基本形式:直接膨胀风冷式系统、直接膨胀水冷式系统、冷冻水式系统、自然冷却式系统等。
数据中心空调按冷却方式主要为三种形式:风冷式机组、水冷式机组以及双冷源机组。
二、空调设备选型(1)空气温度要求我国《电子信息系统机房设计规范》( GB50174—2008 )中规定:电子信息系统机房划分成 3级。
对于A级与B级电子信息系统机房,其主机房设计温度为2 3±1°C,C级机房的温度控制范围是1 8—2 8°C 。
(2)空气湿度要求我国《电子信息系统机房设计规范》(GB50174—2008 )中规定:电子信息系统机房划分成3级。
对于A级与B级电子信息系统机房,其主机房设计湿度度为40—55%,C级机房的温度控制范围是40—60%。
(3)空气过滤要求在进入数据中心机房设备前,室外新风必须经过滤和预处理,去除尘粒和腐蚀性气体。
空气中的尘粒将影响数据机房设备运行。
(4)新风要求数据中心空调系统必须提供适量的室外新风。
数据通信机房保持正压可防止污染物渗入室内。
三、气流组织合理布置数据中心的气流组织形有下送上回、上送侧回、弥漫式送风方式。
1.下送上回下送上回是大型数据中心机房常用的方式,空调机组送出的低温空气迅速冷却设备,利用热力环流能有效利用冷空气冷却率,如图1所示为地板下送风示意图:图1地板下送风示意图数据中心内计算机设备及机架采用“冷热通道”的安装方式。
数据中心空调设计的要点浅析1、工程概况本工程位于广东省湛江市,数据中心第一通信机楼建筑面积29916.4㎡,建筑层数为8层,建筑高度为44.5m,首层层高约5.7m,2至8层层高均约为5.4米,耐火等级为一级,属一类高层公共建筑。
2、设计计算参数2.1 室外气象设计计算参数(地点:湛江)本数据中心室外计算参数采用GB50736推荐的气象参数,具体计算参数见表12.2 室内设计参数本数据中心各功能房间室内设计参数见表23、空调系统设计3.1 负荷计算本数据中心采用北京鸿业同行科技有限公司ACS空调负荷及分析软件进行逐项逐时冷负荷计算。
冷负荷综合最大值(含设备发热量)为20.07MW,其中电子信息设备耗电量的97%左右都转换为热量。
3.2 制冷系统首层设置制冷机房,终局设置1套冷源系统,冷水主机采用水冷电压缩离心式/螺杆式冷水机组。
系统选用6台1300 USRT水冷式离心冷水机组+1台410RT水冷式螺杆冷水机组,预留30%容量,能满足整栋建筑约130%的空调负荷需求。
满负荷运行时,开启系统5台1300 USRT水冷式离心冷水机组,1台1300 USRT水冷式离心冷水机组及1台400RT水冷螺杆式冷水机作为备用,保证其中任意一台冷水机组可以随时进行检修和保养从而保证机楼24小时不间断运行。
50%负荷运行时,开启系统2台1300 USRT水冷式离心冷水机组+1台400RT水冷式螺杆冷水机组上述冷水机组、冷水泵、冷却水泵设在一层制冷机房内,冷却塔设在屋面上。
系统选用的主要设备规格见表3。
3.3 冷冻水系统冷水为一级泵变流量系统,可根据末端水量变化调节水泵频率从而调节流量,但需保证冷水主机的最低流量要求。
由冷水机组降至10℃的冷水进入供水环网总管,设两个回路把冷水送至各末端设备。
16℃的回水汇入回水环网总管,经水过滤器、冷水泵加压后再返回冷水机组。
膨胀水箱设在屋面上,其补充水来自给水的高位水箱,溢流及排污水接至屋面排水沟,系统高点设自动排气阀,系统低点设放水、排污阀。
数据中心空调系统设计优化探讨摘要:本文主要从目前的数据中心空调系统设计现状及特点入手,对空调数据设计的供冷模式进行分析,提出相应的优化方案。
又从三个方面简述数据中心空调系统的节能模式,以便实现最大优化。
对数据中心空调设计和数据中心建设提供了方向性指导,意在促进我国数据中心空调系统的发展。
关键词:数据中心;空调系统;设计优化前言随着信息社会的不断发展,数据中心的建设也被提到至关重要的位置。
而数据中心这个数据大集中而形成的集成IT应用环境,不仅是数据业务的提供中心,也是数据处理、储存和交换的中心。
在各种行业均发挥着越来越重要的作用。
另外数据中心高速发展和高能耗的特点也受到了社会的高度关注,而对于用户的使用来说,对数据中心节能的改造或者建造高能效的数据中心工作是非常重要的。
数据中心的耗能主要体现在信息设备、空调系统和电源系统方面。
而在保证设备的安全稳定运行前提下,确定各部分能耗的最佳比例并确定服务器和网络储存的最大能效比才是衡量数据中心是否节能的关键。
1.数据中心空调系统设计特点数据中心空调系统是设计工作重心所在,它主要包含空调设备和通风循环设备。
空调设备被用来处理机房的机柜散发出的热风,把握其湿度及洁净度。
通风循环利用风向将冷气送至机柜热源附近起到冷却目的。
在空调系统中通风走向在工作运行发挥着重大作用。
数据中心具有显热量大,空调风量大的特点,空调系统应具备可将设备散出的大量热量及时排除送走的作用,同时也具备低散湿量的特点,防止设备结露问题发生。
当然正常的空调系统还具有全年供冷和空调设备管路备份特点。
2.数据中心空调设计供冷模式的优化2.1空调数据中心基本供冷模式数据中心机房供冷模式将直接影响到系统投资、运行能耗及安全性等诸多方面。
因此数据中心供冷模式的优化是非常重要的。
笔者将从目前经常使用的三种模式对数据中心的供冷模式现状进行阐述。
对于经常使用的分体式机房专用空调机,制冷机制模式主要是通过风冷分体式直接蒸发制冷机组和乙二醇溶液冷凝分体式专用空调机。
浅析IDC数据中心空调系统摘要:随着全国数据中心建设数量急速增加,数据中心的用电量占全社会用电量的1.5%以上,已经引起人们关注,国家业已提出绿色数据中心建设试点工作的要求,推动我国数据中心行业节能减排,降低能耗。
空调系统作为数据中心第二大能耗系统,不管方案设计还是日常维护中,做好空调系统工作,能够有效降低数据中心的能耗,减少数据中心的运营成本,使其可持续绿色运营。
关键词:数据中心、空调、系统前言:IDC数据中心是在计算机信息技术的高速发展下产生的,是数据集成的一种展现,集成了电力、空调暖通、IT等设备,形成数据处理中心,能够对海量数据进行处理和存储、分析。
随着社会信息化的快速提高,越来越多网络应用架设在云端,承载数据集成的数据中心如雨后春笋般的拔地而起。
一、机房需求及系统简介1.1IDC数据中对空调系统安全要求IDC数据中心空调负荷较大,一旦制冷系统出现故障,IT设备散热量无法及时消除,机房温度很快超过IT设备厂商对机房环境温度的要求,可能会导致宕机或者IT设备损坏。
因此设计须避免空调制冷系统的单点故障,保证系统7*24h不间断供冷,并且能在线维护。
空调采用温湿度独立控制空调系统。
制冷机按N+1设置备用,同时蓄冷罐作为应急备用冷源,保证系统断电时不间断供冷。
其次管路方面:冷源侧及末端均采用环路设计,保证系统不间断运行。
1.2IDC数据中心节能要求近年来新建数据中心在逐步降低PUE值。
为了评价数据中心的能源效率,行业中采用PUE值进行考核,规定PUE= 数据中心总设备能耗/IT设备能耗;显然PUE越接近1,表明能效水平越好。
本工程空调系统,节能设计体现在以下四个方面:首先冷源方面:提高冷冻水出水温度及采用变速驱动的离心机有效提高其满负荷及部分负荷的性能系数;其次;冬季采用免费供冷(Free Cooling)技术;第三数据机房采用温湿度独立处理的空调系统;第四数据机房服务器采用封闭冷通道的冷却方式、避免冷风和热风的混合,从而提高末端冷却的效率。
数据中心空气调节设计数据中心是一个集中存放大量服务器和网络设备的场所,为了确保这些设备的正常运行,空气调节设计在数据中心的运行中起着至关重要的作用。
本文将介绍数据中心空气调节设计的重要性以及几点有效的设计原则。
一、数据中心空气调节设计的重要性数据中心中的服务器和网络设备生成了大量的热量,如果不能及时、有效地排除这些热量,会导致设备过热,甚至损坏。
因此,合理的空气调节设计对于数据中心的正常运行至关重要。
合理的空气调节设计可以保证以下几个方面的需求:1. 温度控制:数据中心的温度应该保持在合适的范围内,通常为摄氏22度至24度。
过高的温度会导致设备故障,过低的温度则会增加能源消耗。
因此,空气调节设计应该确保数据中心的温度在可控的范围内。
2. 湿度控制:数据中心的湿度控制也十分重要。
过高的湿度会导致设备腐蚀和电气故障,而过低的湿度则会导致设备静电放电。
因此,合理的空气调节设计应该确保数据中心的湿度在40%至60%之间。
3. 空气循环:空气调节设计还应该考虑到数据中心的空气循环。
合理的空气循环可以有效地将热量排出,保持稳定的温度和湿度。
二、数据中心空气调节设计的原则1. 空气流通设计:数据中心的空气调节系统应该设计为冷廊和热廊分离的形式。
冷廊是放置服务器和网络设备的区域,而热廊则是放置空调设备和排风设备的区域。
通过这种分离的设计,可以有效地将热量排出数据中心,避免热量积聚导致设备故障。
2. 冷通道和热通道的设计:数据中心的机架布置应该采用冷通道和热通道的设计原则。
冷通道是指服务器正面面对面的摆放,通过前后面板的通风口将冷风导入设备,而热通道则是指服务器侧面面对面的摆放,通过侧面的通风口将热风排出设备。
这种设计可以最大程度地减少冷风和热风的混合,提高冷却效果。
3. 合理的空调设备布置:空调设备的布置应该根据数据中心的面积和机架数量进行合理规划。
通常情况下,应该将空调设备放置在热廊,通过风管将冷风引入冷廊,将热风排出数据中心。
浅论高密度数据中心制冷空调系统设计摘要:传统的低功率密度的数据中心可采用集中制冷的形式对服务器进行冷却,但是当机柜的功率超过5kW时,采用传统的集中式制冷会出现很多弊端,例如在实际运行时机柜顶部存在局部热点和地板下送风不足等问题,这些都将导致设备过热保护引发宕机。
因此,本文以某新建的数据中心为例,介绍高密度数据中心的制冷空调系统的设计思路及方法。
关键词:高密度数据中心;制冷空调;系统设计1、数据中心概况该项目是将现有办公楼的一部分改造成数据中心。
改造前的办公楼总建筑面积约为12000㎡,建筑高度24m,地上五层、地下两层,主要包括高密度数据中心、辅助用房和办公室。
其中本文研究的高密度数据中心位于该大楼二层北侧,主机房建筑面积280㎡,层高4m。
服务器机柜110台,网络机柜6台,单台服务器机柜功率8.8kW,机房内设置防静电高架地板。
2、制冷空调及通风系统设计2.1设计参数2.1.1室外气象参数根据《实用供热空调设计手册》,参照地区的气象参数选取室外气象参数,结果见图1左边所示。
2.1.2室内气象参数《数据处理环境热工指南》列出了数据中心1~4级所对应的环境要求。
我国按照使用性质、管理要求及重要数据丢失或网络中断造成的损失或影响程度,将数据机房分为A、B和C三级。
数据中心机房的设计与建设以保证所有IT设备的不间断运行为首要任务。
同时,针对本项目制冷系统解决方案的设计,需要达到GB50174-2008的A级设计标准(规范现在改为GB50174-2017,2018年1月1日起实施,GB50174-2008废止)。
因此,本文中的数据中心属于A级机房,机房内的温度(23±1)℃,相对湿度40%~55%,每小时温度变化率小于5℃/h,且室内不得结露。
(最新规范变更为:冷通道或机柜进风区域的温度推荐值18-27°,露点温度为5.5-15°,相对湿度不大于60%)2.1.3通风换气次数为保证机房内的正压及人员新风量的要求,机房内新风量按照每人40m3/h选取,同时要维持机房与相邻房间5Pa的正压,与外界房间10Pa的正压要求,二者取最大值。
中小型数据中心机房空调设计探讨摘要:随着信息化进程加快,越来越多的新建民用建筑配置中小型数据中心。
数据中心根据建设等级的不同,对空调系统的要求也不同,制冷方案的选择是在保证数据中心可靠性要求的前提下,选择适宜的、经济的系统架构和设计工况。
数据中心机房专用空调属于工艺性空调,与常规舒适性空调存在明显差异。
其不仅要满足机房内温湿度、控制精度等要求,还要求稳定不间断运行。
关键词:数据中心机房;机房空调;空调设计1数据中心机房空调负荷特征1.1数据中心机房空调负荷组成根据数据中心特性,其空调负荷主要由数据中心内设备散热、建筑围护结构负荷、人体热负荷、照明装置散热、新风负荷等部分组成。
1.2数据中心机房空调特性数据中心机房空调特性主要包括:(1)数据中心设备为常年散热,须持续供冷,不间断运行。
(2)以设备散热(显热)为主,潜热极小。
一个服务器机柜散热量在每小时几千瓦至十几千瓦(如安装刀片式服务器,则散热量更高)。
大中型数据中心散热量在400W/m2左右,装机密度高的数据中心散热量可以达到600W/m2以上。
(3)为使机房内各区域温湿度均匀,末端系统具有大风量、小焓差的特性。
(4)空气中的尘埃、腐蚀性气体等影响电子元件寿命,容易引起接触不良或短路等,故数据中心有空气洁净度的要求。
2中小型数据中心机房空调设计2.1环境对数据中心空调方案的影响(1)外部环境外部环境对数据中心空调设计方案选择的影响主要体现在室外气象条件、空气质量、资源配置、建筑条件等。
室外气象条件影响空调设备的选型和自然冷却运行时长,室外气象条件和空气质量最终决定了数据中心能否采用全新风冷却方案.资源配置主要考虑电力配置和水资源配置对方案选择的限制,如我国西北地区冬季气候寒冷干燥,适合采用自然冷却模式,但由于水资源的匮乏,耗水量大的方案(如蒸发冷却)受到限制。
数据中心的空调设备应按照极端气象条件进行容量配置和选型,才能保证数据中心不中断运行,以此原则计算冷负荷进而选择适当的冷源,才能确保数据中心的正常运行。
数据中心空调设计初探发表时间:2010-4-1 杨国荣胡仰耆马伟骏来源:万方数据关键字:数据中心数据通信设备空调系统数据中心信息化应用调查我要找茬在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本数据中心空调系统有别于常规舒适性空调系统,该类设施空调系统的负荷特点是显热负荷密度大、显热比高。
就数据中心空调常用的设计参数、负荷特点及系统方式进行了简单探讨,并对我国数据中心空调系统设计发展进行了展望。
1 概述依据美国《数据中心电信基础设施标准》(Telecommunications Infrastructure Standard for DataCenters.ANSI/17A一942—2005)的定义,数据中心是容纳计算机房及其支持区域的一幢建筑物或建筑物中的某个部分,主要设置进行数据处理和数据交换的计算机、网络设备、电子设备。
数据中心空调系统的主要任务是为数据处理设备提供合适的工作环境(温度、湿度、含尘度等),保证数据通信设备运行的可靠性和有效性,本文就数据中心的空调设计作初步探讨。
2 数据中心环境要求2.1 电子设备环境分级数据中心中需要采用空调来保证合适的环境条件的数据通信设备主要包括:各类服务器、高密度和超高密度通信设备、磁带存储器、存储服务器、工作站及安装数据通信设备的机架或机柜。
这些数据通信设备所需的环境要求取决于所用设备和制造商。
美国供热制冷空调工程师学会(ASHRAE)出版的系列丛书之一《数据处理环境热工指南》中列出了数据中心的相应分级(1~4级)所对应的环境要求;(ASHRAE手册2007年版应用篇》中提到了第5级分类,即网络设备——建筑系统(NEBS)级。
该分类在数据通信中也普遍使用,电子设备环境分级如下:a.1级。
它是一个能严格控制环境参数(露点温度、干球温度和相对湿度)及执行重要任务操作的数据通信环境。
此工作环境所对应的数据处理设备主要是企业服务器和存储设备。
b.2级。
它是一个对环境参数(露点温度、干球温度和相对湿度)能进行某种程度控制的数据通信环境。
数据中心空调设计浅析
数据中心空调设计浅析
摘要随着网络时代的发展,服务器集成度的提高,数据中心机房的能耗急剧增加,这就要求数据中心的空调设计必须高效、节能、合理、经济,本文结合某工程实例浅谈下数据中心空调的特点和设计思路。
关键词:数据中心气流组织机房专用空调节能措施
数据中心是容纳计算机房及其支持区域的一幢建筑物或是建筑
物中的一部分。
数据中心空调系统的主要任务是为数据处理设备提供合适的工作环境,保证数据通信设备运行的可靠性和有效性。
本文结合工程实例浅析一下数据中心机房空调设计的特点和机房空调的节
能措施。
一、冷源及冷却方式
数据中心的空调冷源有以下几种基本形式:直接膨胀风冷式系统、直接膨胀水冷式系统、冷冻水式系统、自然冷却式系统等。
数据中心空调按冷却方式主要为三种形式:风冷式机组、水冷式机组以及双冷源机组。
二、空调设备选型
(1)空气温度要求
我国《电子信息系统机房设计规范》(GB50174―2008 )中规定:电子信息系统机房划分成 3级。
对于A级与B级电子信息系统机房,其主机房设计温度为2 3±1°C,C级机房的温度控制范围是1 8―2 8°C 。
(2)空气湿度要求
我国《电子信息系统机房设计规范》(GB50174―2008 )中规定:电子信息系统机房划分成3级。
对于A级与B级电子信息系统机房,其主机房设计湿度度为40―55%,C级机房的温度控制范围是
40―60%。
(3)空气过滤要求
在进入数据中心机房设备前,室外新风必须经过滤和预处理,去除尘粒和腐蚀性气体。
空气中的尘粒将影响数据机房设备运行。
(4)新风要求
数据中心空调系统必须提供适量的室外新风。
数据通信机房保持正压可防止污染物渗入室内。
三、气流组织合理布置
数据中心的气流组织形有下送上回、上送侧回、弥漫式送风方式。
1.下送上回
下送上回是大型数据中心机房常用的方式,空调机组送出的低温空气迅速冷却设备,利用热力环流能有效利用冷空气冷却率,如图1所示为地板下送风示意图:
图1地板下送风示意图
数据中心内计算机设备及机架采用“冷热通道”的安装方式。
将机柜采用“背靠背,面对面”摆放。
在热空气上方布置回风口到空调系统,进一步提高制冷效果。
2.上送侧回
上送侧回通常是采用全室空调送回风的方式,适用于中小型机房。
空调机组送风出口处宜安装送风管道或送风帽。
回风可通过室内直接回风。
如图2所示为上送侧回示意图:
图2上送侧回示意图
四、节能措施
1、选择合理的空调冷源系统方式
在节能型数据中心空调冷源形式的选择过程中,除了要考虑冷源系统形式的节能性以外,还要综合考虑数据中心的规模、数据中心的功率密度、数据中心的投资规模、工作人员的维护能力、数据中心所在地的气候条件以及数据中心的基础条件等。
2、设计合理的室内空气温湿度
越低的送风温度意味着越低的空调系统能量利用效率。
笔者认为冷通道设计温度为l5―22℃,热通道为25―32℃。
3、提高气流组织的效率
数据中心空调气流组织应尽量避免扩散和混合。
在数据中心机房
内提高气流组织的效率就要避免冷热空气的混合,使空调产生的冷量能够充分被计算机设备利用更好地来冷却CPU和各种芯片。
五、案例论述:
1 项目概述
该项目位于青岛市,总建筑面积为21915m2,地下一层,地上四层,数据机房位于地下室部分和首层,IDU机房及辅助用房总建筑面积约为5000 m2。
其中包括五个IDU机房、一个核心机房、一个UPS 机房、一个低压配电室、一个高压配电室和一个电池间。
见图3首层空调平面布置图。
图3首层空调平面布置图
2 设计参数及空调方案分析.
2.1 室内设计参数(见表1)
2.2 机房空调冷负荷的构成
机房空调负荷包括:由机房内设备的散热、围护结构传热、通过外窗进入的太阳辐射热、人体散热、照明装置散热引起的负荷,新风负荷及伴随各种散湿过程产生的潜热负荷。
该项目的设备散热量为3105 KW,加上UPS间设备散热量及围护结构冷负荷后,需由机房专用空调承担的冷负荷约为3405KW。
2.3 空调系统冷源及水系统
空调冷源采用待自然冷却的功能风冷冷水机组,本项目采用四台冷量为1200KW的待自然冷却的风冷冷水机组(三用一备)。
冷冻水采用一次泵系统变流量运行,冷冻水供回水温度为10/15°C。
精密空调机组自带电动三通阀,冷冻水管道设计成环路,及按照双路设计。
2.4空调方式
(1)IDU机房:精密空调机组安装在IDU机房内,同机架排列方向垂直,冗余配置。
空调室内末端向活动地板下供应冷却空气,并通过有孔地板或格栅风口根据机架和设备的需要向冷通道内输送冷
却空气。
热通道内出来的回流热空气通过机柜上部空间回至空调室内末端。
(2)核心机房:核心机房采用2台制冷量160.4kw的精密空调机组,由于核心机房C列内安装有高热密度机柜,额定功耗在18kW。
3 空调自控系统
3.1空调房间的温度控制
精密空调自带现场控制器(DDC)根据房间温度信号控制变频器调节送风机转速,通过调节送风量使室温恒定。
3.2冷冻机根据用户端的负荷和机器运行供冷能力自动选择冷冻机运行台数,满足末端用冷需求。
4 节能环保
采用带自然冷却的冷水机组,可起到良好的节能效果;采用高效率的冷水机组、水泵,从设备自身降低能耗;空调冷冻水泵、精密空调风机采取调速措施,降低能耗;提高冷冻水供、回水温度,从而提高冷冻机运行效率;适当增大冷冻水的供、回水温差,以减小水泵流量从而实现节能;空调系统设有完备的自动控制系统,实现空调系统的智能化运行,可靠、节能;冷水机组、水泵等选用低噪声设备,其进出口接管处均设置柔性接管,底部设置减振台座或橡胶减振垫;空调系统供回水管均采用难燃型闭泡橡塑绝热材料保温,可靠、保温效果好,风管绝热层最小热阻为0.80m2K/W。
结语:
计算机空调系统是计算机房设计的关键,该系统必须保证计算机系统能够连续稳定地运行,排除计算机设备及其他热源所发出的余热,维持机房内恒温恒湿的要求。
如何保证机房内的温度、湿度、洁净度和气流速度符合要求,主要依靠机房空调系统来实现。
参考文献:
[1]《电子信息系统机房设计规范》(GB50174 ― 2008 )北京:中国计划出版社,2009
[2]陆耀庆.《实用供热空调设计手册》2版.北京:中国建筑工业出版社,2008
[3]马最良,姚杨.《民用建筑空调设计》.北京:化学工业出版社,2003
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