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詳述數(shù)據(jù)中心內(nèi)部通風(fēng)的幾種形態(tài)
來源:未知 發(fā)布時間:2017-07-06 15:59 點擊:

數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)部設(shè)備密集,運轉(zhuǎn)起來所有設(shè)備都產(chǎn)生熱量,發(fā)熱量還大,這時必須要進行通風(fēng)降溫,盡可能給設(shè)備提供一個恒溫恒濕的運行環(huán)境。其實,數(shù)據(jù)中心里的很多設(shè)備都是很嬌貴的,工作溫度范圍很窄,一般在20~45攝氏度之間,而且溫度頻繁變化對設(shè)備運行壽命也有影響,那些動輒上百萬的設(shè)備,如果用一兩年就壞掉,對數(shù)據(jù)中心來說損失不小,延長設(shè)備使用壽命,本身就可以給數(shù)據(jù)中心節(jié)省成本。運行中的設(shè)備不斷產(chǎn)生熱量,并且隨著業(yè)務(wù)量大小的變化,散熱量也在變化之中,這就需要有合理的氣流組織分配和分布,有效移除這些設(shè)備產(chǎn)生的熱量,確保機房內(nèi)保持恒溫恒濕的環(huán)境。

通風(fēng)

保持機房內(nèi)環(huán)境的恒溫恒濕離不開空調(diào),當(dāng)然那些處于特定物理環(huán)境的除外,這些數(shù)據(jù)中心利用自然條件進行自然散熱,絕大部分的數(shù)據(jù)中心都是需要利用空調(diào)來保持恒溫恒濕環(huán)境。我們在家里使用空調(diào)不難發(fā)現(xiàn),雖然一個屋子里隨著空調(diào)的開啟,慢慢整體變得涼快起來了,但站在空調(diào)的出風(fēng)口處,還是能感到比其它地方要涼,其實空氣溫度傳導(dǎo)速度是比較慢的,所以在屋子里面,部分位置的溫度會有差別。數(shù)據(jù)中心的機房面積可比家里大得多,這時在機房里簡單地放置幾臺空調(diào)是無法滿足的,必須要進行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計,設(shè)計通風(fēng)通道。讓機房內(nèi)的冷熱空氣有序循環(huán)起來,這樣才能達到恒溫恒濕的目的,也使得機房內(nèi)的熱交換效果最高,節(jié)約數(shù)據(jù)中心能耗,要知道數(shù)據(jù)中心的能耗中,空調(diào)部分一般就占了三分之一,那讓我們看看數(shù)據(jù)中心內(nèi)部有哪些通風(fēng)方式。數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)部,按照送、回風(fēng)口布置位置和形式的不同,可以有各種各樣的通風(fēng)形式,大致可以歸納為以下五種:上送下回、側(cè)送側(cè)回、中送上下回、上送上回及下送上回。

上送下回指的是冷氣從機房上面注入,熱氣從下面地板帶走,這種方式在日常的辦公寫字樓都是這種。屋頂有多個進風(fēng)口,不斷將冷空氣注入,給室內(nèi)降溫,不過辦公室的地板下一般不會有通風(fēng)口,所以熱風(fēng)還是要通過空調(diào)帶走。在數(shù)據(jù)中心機房內(nèi),地板都是由很多塊孔板組成的,方便將熱量從地板帶走。這種方式送風(fēng)經(jīng)過頂棚上的空調(diào)風(fēng)口往下送冷空氣,至室內(nèi)先與機房內(nèi)的空氣混合,通過設(shè)備自帶的風(fēng)機,再進入需送風(fēng)冷卻的設(shè)備。不過我們知道這樣一個常識,就是空氣隨著溫度的升高而密度會變小,這樣熱空氣會變輕,熱空氣會慢慢向上聚積而不是向下,這樣熱空氣不容易從下部出去,影響散熱效果。所以這種方式,要想達到散熱效果,必須要加大上面送入冷空氣的力度,從而使得能源消耗較大。因此上送下回方式適宜在機房面積不大于100m2,散熱量較小的中小型數(shù)據(jù)中心使用,在大型的數(shù)據(jù)中心機房,效果并不理想。

側(cè)送側(cè)回的冷氣是通過機房的側(cè)墻上橫向送入,氣流吹對面墻上轉(zhuǎn)折下落到機柜區(qū)以較低速度流過機柜,再由布置在同側(cè)的回風(fēng)口送出。根據(jù)機房內(nèi)部兩側(cè)墻面跨度大小,可以布置成單側(cè)回和雙側(cè)送雙側(cè)回。由于送風(fēng)射流在到達機柜之前,已與房間空氣進行了比較充分的混合,速度場與溫度場都趨于均勻和穩(wěn)定,能保證機柜氣流速度和溫度的均勻性。側(cè)送側(cè)回方式,隨著距離送風(fēng)墻越遠,風(fēng)力越小,甚至如果兩側(cè)墻距離很遠,距離送風(fēng)墻遠的地方甚至沒有冷風(fēng),這樣局部降溫效果會很差。側(cè)送側(cè)回會使距離送風(fēng)墻近的地方效果很好,隨著距離的拉開,效果不斷降低,為了維持降溫效果,就要加大送風(fēng)風(fēng)力,所以這種方式能耗也不低,如果機房兩側(cè)距離過遠,不宜采用這種方式,一般在普通建筑中側(cè)送側(cè)回用得較多。

下送上回的冷氣通過在活動地板上裝設(shè)的送風(fēng)口進入機房或機柜內(nèi),回風(fēng)通過機房頂棚上裝設(shè)的風(fēng)口回至空調(diào)裝置。下送風(fēng)機房活動地板的空調(diào)送風(fēng)風(fēng)口一般布置在機柜近側(cè)或機柜底部,冷卻空氣從設(shè)在機柜近側(cè)或機柜底部的活動地板風(fēng)口送出,送出的低溫空氣只在瞬間與機房內(nèi)的熱空氣混合,即刻從機柜的進風(fēng)口進入機柜,有效地提高了送入機柜冷卻空氣的質(zhì)量,用較少的風(fēng)量,提高了機柜的冷卻效果。下送上回方式,活動地板下用作送風(fēng)靜壓箱,當(dāng)機房內(nèi)的設(shè)備進行增減或更新時,可方便地調(diào)動或新增地板送風(fēng)口及機柜接線口的位置及數(shù)量,機房頂部留有的空間既可用作回風(fēng)靜壓箱,又可敷設(shè)各種管線。從制冷效果和效率來看,下送風(fēng)方式優(yōu)于其它送風(fēng)方式,所以在機房條件允許的前提下,可以確定以下送風(fēng)為主,上送風(fēng)為輔的設(shè)計方式。實際上,在如今的數(shù)據(jù)中心機房,下送上回已經(jīng)成為了實踐中的默認標(biāo)準(zhǔn)。下送上回方式的優(yōu)點很多:地板下送風(fēng)與走線架上走線方式,兼顧了地板高效制冷與送風(fēng)、安靜整潔、走線架易于電纜擴容與維護等兩方面優(yōu)點,下送上回制冷效率較高、安裝簡單、安裝整潔等。下送上回已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心制冷中機房送風(fēng)方式的最佳方式之一,在金融信息中心、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、運營商IDC等各行各業(yè)的數(shù)據(jù)中心中都有廣泛使用,成為新一代數(shù)據(jù)中心通風(fēng)方式的標(biāo)準(zhǔn)使用方式。不過有一點要注意下,有的數(shù)據(jù)中心采用地板下方作為電纜走線空間,使用中容易出現(xiàn)的問題是,地板下走線擁堵,送風(fēng)不暢導(dǎo)致空調(diào)耗能增加。

中送上下回和上送上回方式也是可以采用的通風(fēng)方式,實際數(shù)據(jù)中心里使用較少,在此不再詳述,實質(zhì)上就是機房內(nèi)部空氣流動的方向差異而已。


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