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目前,数据中心机房空调系统的送风方式可分为室内弥漫式送风、风管送风、地板下送风、机柜行间空调送风等。
机房几种不同的送风方式…
机房空调新风系统
(1)弥漫式送风末端机房空调单元设备采用设备顶部侧送风,设备下部回风的形式,具体气流组织形式,如图1所示。该种送风方式的有效送风距离较近,有效距离约为15m,两台设备相向吹送,其相对有效覆盖距离也只能达到30m左右。由于弥漫式送风方式的送风、回风易受机房内各种条件的影响(如机柜、空调器摆放形式),并且距离回风口前1.5m以内不应有遮挡物,因此,机房内的温度场分布不很均匀。 图1 弥漫式送风气流组织示意图弥漫式送风采用的是上部侧送、下部侧回的空调送风方式,这也决定了机房内存在冷热空气短路的现象,由于其存在着冷量损失,使其有效制冷效率较低。因此决定了该种送风方式只能适用于小型的数据中心,且该机房的热密度较低。(2)风管送风末端空调单元需要通过风管送风。通过风管将冷风均匀送到房间各个区域,根据机柜布置情况,合理设置送风口,以达到机房内各处空调效果的均匀。具体气流组织形式,如图2所示。 相比于弥漫式送风,其送风距离大大增加,当风管和风机设计合理时,风管送风距离可以达到近百米。由于风管送风方式的风管需要占用一定的高度,而大部分机柜采用上走线的方式,因此采用该送风方式的机房需要有较为合适的高度,从而满足机房工艺布线的要求,机房净高度一般大于4m。风管送风方式一般用于小型数据中心,由于需要安装大量的风管,因此工程初始费用较高。由于风管安装完毕后,不宜拆除,因此风管、风口在安装初始必须与机柜的布置紧密结合,从而保证冷风能直接送到机柜的进风口侧。但机柜布置一旦发生调整,由于风管位置调整很难实现,因此将严重影响数据中心的使用。(3)地板下送风地板下送风方式是目前大中型数据中心常用的空调送风方式。其原理是将空调系统的冷风送入机房的架空静电地板下方,利用静电地板下方的空腔形成一个静压箱体,从而稳定气流,减少空气扰动,使得送风效果更加理想。随后冷空气再通过开孔地板,进入机柜下方或机柜间的冷通道内,从而带走机柜内IT设备散发出来热量。回风则是通过地板上方的空间,通过空调单元顶部设置的回风口回到空调器内。该种送风方式采用下送风、上回风的方式。具体气流组织形式如图3所示。 图3 地板下送风,吊顶内回风气流组织示意图目前,新建机房静电地板的架空高度至少高于400mm,若条件准许,根据机房规模的大小,静电地板的架空高度可以做到600mm,甚至更高。按照经验值,地板下断面风速应确保控制在1.5~2.5m/s。因此,当单机架功率不大于3kW时,活动地板高度不宜小于500mm;当单机架功率不大于4kW时,活动地板高度不宜小于600mm;当单机架功率不大于5kW时,活动地板高度不宜小于700mm。同时,对于采用下接线的机房,应对地板下的线路进行统一规划、布置,避免线路在地板下满铺,从而堵塞冷空气的通道,导致制冷能力下降、机柜工作温度过高。(4)行间空调送风行间式机房空调是为了配合冷、热通道隔离的模式设计的一种空调形式。行间空调是布置在机架排列内和服务器机柜并排安装,向冷通道送风、从热通道回风的水平送风方式。这种送风方式解决了冷热气流短路的问题,保障了服务器机柜温度的均匀,降低了局部热点,增加服务器的运行可靠性同时有效的降低了不必要的能耗。
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