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机房卫士冷通道机房建设,提高了机房制冷效率!

冷通道机房建设,冷/热通道封闭系统是一项应用于降低因工作而发热的设备温度的技术。主要应用于数据中心机房。

一、机房为什么要设计冷热通道?

  因为机房通过“热通道”(Hot Aisle)和“冷通道”(Cold Aisle)的方式,改变以往数据中心机柜面朝同一方向摆放的做法,采用“面对面、背靠背”的机柜摆放方式,这样符合了服务器等IT设备从正面进风、从后面排风的设计,将冷、热空气分区,避免前排机柜排出的温/热空气与冷空气混合进入后排机柜,导致制冷效果降低的问题,提高了制冷效率。

  机柜布置可以适当改变排列方式以及采取适当的措施形成冷热通道的隔离,改变环境气流组织和减低冷通道的温度梯度,改良机柜内的有效制冷效果,从而达到节能的目的。机房设计冷热通道主要就是节约能源消耗。

二、机房冷热通道布局

1、机房的机柜布置

(1)、机柜呈面对面排列,形成冷通道,出风口在机柜面部的地板上。

(2)、回风口在A2~A16、B2~B16机柜的背面上方,B18机柜的上部放置垂直的弱电桥架经天花板上部空间与外部走廊的弱电桥架相连;

(3)、机柜的左侧安置2个配电列头柜(A1、B2),2个配电列头柜的上部各设置了一个垂直桥架通往天花板上部,在天花板上部2个配电列头柜通过水平桥架互连 (机房内看不到),并与外部走廊的强电桥架相连;

(4)、机柜采用面板开孔率>63%的宽800mm(600mm的标准机柜加200mm的侧柜)、深1150mm的机柜,在每个机柜除了有600mm的设备安装空间外,两侧有200mm的布线空间,可预置大量网络线和多芯万兆预连接光缆,直接放置到这个侧柜的空间内,这样弱电的连接线经机柜背部左侧柜可以直接连接到服务器,可靠性大大提高,由于没用到的预放线缆在侧柜内,前后有面板盖住,所以多余的线缆看不到,美观性很好。

(5)、在机房的中间,安置了2个水平的弱电桥架位于天花板的下面,主要是考虑到日常维修的方便。这样的安排是为了尽可能减少桥架的露出量,又不影响日常的使用,美观性好。

2、冷热通道隔离封闭措施

  机房内若不采取冷热通隔离时,存在着一个较大的温度梯度,为了满足机柜中上部的关键设备能较好的散热效果,有必要降低空调出风的温度,这样就增加了空调的能耗。而通常的在机柜顶部加盖的冷热通道隔离封闭方式,存在着视觉效果压抑和消防许可的问题。

(1)、并在冷通道和机房的左右两侧,需要形成冷通道的每块天花板上部加一张镀锌铁皮,以防止冷通道上部的有孔天花板进行回风。在机柜的两列热通道的上部,使用了较多的回风口,以保证回风口的吸风量。在空调的上部回风口加了一个空调投影面积相同的回风管,直通天花板上部空间,与天花板的上部空间一起形成了一个横截面积很大的回风主管道,因热通道的回风口面积远远小于这个回风主管道,所以保证了各回风口的吸风均衡。

(2)、在天花板上部安装独立的新风冷热系统不受影响。这种冷热通道隔离的措施,成本很低,而且灯光系统和气体消防系统的处理方式可按通常的设计,机房整体视觉效果和美观度极好,热通道回风效果也很好。

(3)、采取独特的冷热通道隔离封闭措施,在机柜的上部至天花板做完全封闭的冷热通道隔离,即在机柜的上部加了钢化玻璃,使冷热气流隔离。这样可使冷通道的上下温度梯度就很小,空调的出风温度就能适当提高,从而达到节能的目的。在冷通道上部的天花板,仍使用统一的微孔天花板,以保持机房整体的美观。

特点:

  施工简单,成本低,能大幅度避免冷热空气混合,快速改善机房冷却除了冷热风隔离的优点外,只需冷量充满冷通道,不需对整个机房制冷,节省空调能耗。同时小机房也可以建立热通道,还能灵活自由扩充,整个机房形成冷通道。

机房规划冷通道需要注意哪些问题?前面我们说到了如何布置冷热通道,机房通过“热通道”(Hot Aisle)和“冷通道”(Cold Aisle)的方式,改变以往数据中心机柜面朝同一方向摆放的做法,采用“面对面、背靠背”的机柜摆放方式,这样符合了服务器等IT设备从正面进风、从后面排风的设计,将冷、热空气分区,避免前排机柜排出的温/热空气与冷空气混合进入后排机柜,导致制冷效果降低的问题,提高了制冷效率。这里小编就为您介绍一下机房规划冷通道需要注意哪些问题。

未布置冷/热通道之前

传统机房冷气得不到有效控制,冷气乱窜,所以有了机柜机房如冬,机柜如夏的感觉。

布置冷热通道之后,未隔离冷通道之前 

  当数据中心按照气流组织的方式进行机柜摆放时,其冷通道与热通道的气流就会有互相流窜的可能性发生,而影响空调机组的制冷效率,更为严重的热空气流窜到机柜的正面与冷空气混合后再给IT设备制冷,这样一来,本应该是冷空气制冷,现在却变成了冷热混合空气给IT设备制冷,明显满足不了当今高负荷下的制冷要求。左边是出现这种情况的气流组织图:

   隔离冷通道之后

  冷通道机柜将输送到机柜内部的冷气以最节约有效的方式全部输送给散热设备,机柜内的热量延指定方向输送出机柜。设备间空隙使用封板盖住,不会引起热气回流。

  隔离冷通道之后

  隔离冷通道之后,未安装机柜盲板  

  当机柜的正面没有在未安装服务器的U立柱上安装满足的盲板或者前面与后面有相通的孔位,其机柜前面从地板下送上来的冷风就有会从缝隙中或者未安装盲板处流向热通道,与热空气发生混合,增加空气制冷负担,降低冷气利用率。以下两副图说明了有或者没有安装盲板的气流组织情况。

  

  隔离冷通道之后,又采用下走线的方式 

  数据中心采用地板下送风,机柜下的高架地板开有出线孔时,由于地板出线孔的不密封将导致大量的冷风泄漏。在地板下静压为0.075吋水柱压力的情况下(约20Pa) ,一个240 x 170mm开孔漏风量 410 CFM, 或 2.56kW的制冷能力。而一个25%开孔率的地板出风口,在20Pa的静压下,最大送风量约500CFM或3.125KW制冷能力。假设每只机柜前面有一块地板送风口,每只机柜下有一只240 x 170mm出线孔,这样空调的送风有45%的冷风漏到了机房,只有55%的冷风送到了机柜的前面,而送到机柜前面的冷风也没有完全进入服务器机柜,有一部分冷风又直接被空调机组吸回,这样实际进入到机柜的有效冷风就小于50%,空调有送风利用率很低,而造成数据中心效率低。  

  除了以上所讲述的冷热气流乱窜的问题,还有以下的这些注意事情需要业内人士多留意,以免冷通道是做的隔离,但是实际上效果却不怎么显著。 

  1、静电地板的净空高度应该根据数据中心内部的IT设备密集的大小来定义,一般按照450mm以上布置最为妥 

  2、静电地板下的送风速度应该保证在1.5m/S~2.5m/S之间(这个用风速测试仪可以测试的出来);  

  3、静电地板下面不能有走线线槽,即使有少数几根线缆需要走,也要处理好走线孔;  

  4、机架必须按照“背靠背,面对面”的摆放方式,并且采用上走线的网格桥架便于散热及气流组织;  

  5、隔离冷通道后,IT设备的布局应该是按照发热量的大小从下往上进行布置,因为机柜下端得到的风量比上端更加高些,这样更加有利于合理利用冷气资源。降低空调利用率,节能减耗。  

  6、机架的摆放位置距离精密空调的距离至少为1800mm,主要是为了减少列头机架的空气倒吸入到静压仓中。 

  为加快机架内冷热气体快速进入与流出,可以考虑增加机柜门的开孔尺寸,但机柜尾部的线不能增加到机柜门的开孔区域,特别是不能阻挡住IT设备的出风口,这点非常关键。

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