機(jī)房送風(fēng)方式

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1、優(yōu)化計(jì)算中心機(jī)房的送風(fēng)方式與節(jié)能主講人丁濤2009.1目錄一.簡述:二、送風(fēng)方式對(duì)能耗的影響a.下送風(fēng)方式優(yōu)于其它送風(fēng)方式b、對(duì)上送風(fēng)機(jī)房的送風(fēng)改造措施：c.下送風(fēng)的兩種形式:架內(nèi)循環(huán)與架外循環(huán)d.小結(jié)e、小型機(jī)的送風(fēng)方式三.氣流組織要適應(yīng)高功率密度機(jī)架a.低功率密度(小于4KW/架),下送風(fēng)架內(nèi)循環(huán):效率高已采用b.中功率密度下送風(fēng)+活化地板:己有部分機(jī)房在試用c.高功率密度(大于12KW/架)下送風(fēng)全封閉循環(huán):加吊頂修改規(guī)范四.專用空調(diào)與普通空調(diào)對(duì)能耗的影響五.計(jì)算中心機(jī)房的節(jié)能管理一.簡述:不能因?yàn)橛?jì)算中心占地面積大,能耗大就可以大手大腳,不

2、計(jì)成本.其實(shí)計(jì)算中心挖潛的余地很大,優(yōu)化計(jì)算中心機(jī)房的送風(fēng)方式就是一個(gè)很好的例證!幾年前，我們對(duì)全國幾個(gè)具代表性的大型IDC機(jī)房進(jìn)行調(diào)研，（同室外環(huán)境溫度35~38℃的狀態(tài)下）：二、送風(fēng)方式對(duì)能耗的影響a.下送風(fēng)方式優(yōu)于其它送風(fēng)方式內(nèi)容下送風(fēng)專用空調(diào)機(jī)房上送風(fēng)專用空調(diào)機(jī)房上送風(fēng)專用空調(diào)和普通空調(diào)間隔安裝服務(wù)器運(yùn)行負(fù)載功率（KW）1120255112509空調(diào)同步能耗功率（KW）550322121981空調(diào)占服務(wù)器能耗的比值49%126%108%192%溫度梯度的圖解模型：根據(jù)數(shù)學(xué)模型，我們建立溫度梯度的圖解模型，機(jī)房不同高度的溫度梯度可模擬為下圖（下送上

3、回方式見圖a；上送下回方式見圖b）。溫度梯度圖形解析由下圖中最右的溫度梯度圖形可知，在同一個(gè)機(jī)房的相同環(huán)境下，兩種送風(fēng)方式在機(jī)房空間的溫度梯度存在明顯差異，其差值可由下圖表示為：下送風(fēng)方式是計(jì)算中心機(jī)房最佳的氣流組織方式。它使溫度在機(jī)房工作區(qū)整個(gè)高度上的階躍值小于上送風(fēng)的方式，因?yàn)樗柚沽嗽O(shè)備放出的熱量再返回到機(jī)房工作區(qū)，提高了制冷效率，節(jié)約了能耗。b、對(duì)上送風(fēng)機(jī)房的送風(fēng)改造措施：上海電信某上送風(fēng)IDC機(jī)房，其通信設(shè)備發(fā)熱量與空調(diào)機(jī)冷量數(shù)據(jù)如下：機(jī)房名稱機(jī)房面積空調(diào)總?cè)萘吭O(shè)備總發(fā)熱量機(jī)房冷負(fù)荷（設(shè)備發(fā)熱量＋其他冷負(fù)荷)主機(jī)房450㎡308.5KW187.

4、95KW215KW網(wǎng)絡(luò)機(jī)房100㎡47.1KW21.575KW28KW小計(jì)550㎡355.6KW209.5KW243KW由于IDC機(jī)房熱量大，上送風(fēng)空調(diào)冷風(fēng)吹不遠(yuǎn)，往往在機(jī)架走道1/2--2/3距離內(nèi)有效果，其余地方是熱浪滾滾。為此，我們采取計(jì)算摸擬的方式來確定介決方案：機(jī)房現(xiàn)狀原空調(diào)對(duì)面加裝空調(diào)方案機(jī)架走道上部加裝風(fēng)機(jī)方案我們采取加裝接力風(fēng)機(jī)的方式，見下圖。機(jī)房經(jīng)過兩個(gè)夏季的考驗(yàn)，效果良好。機(jī)算中心上送風(fēng)機(jī)房另一種改造方法:管道上送風(fēng)方式(節(jié)電20%以上)c.下送風(fēng)的兩種形式:(1).IDC機(jī)架工藝(冷風(fēng)架內(nèi)循環(huán))IDC標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架工藝(2)IDC機(jī)架工

5、藝(冷風(fēng)架外循環(huán))冷風(fēng)架外循環(huán)理想狀態(tài):架外冷風(fēng)循環(huán)不理想狀態(tài):兩種氣流組織方式比較機(jī)架內(nèi)機(jī)架外1.風(fēng)阻小大2.先冷卻機(jī)架內(nèi)是否3.先冷卻環(huán)境否是4.影響機(jī)架上部冷卻否是機(jī)架實(shí)測:某數(shù)據(jù)中心單個(gè)機(jī)架發(fā)熱量：2.8kW送風(fēng)方式：下送風(fēng)上走線實(shí)際測試：送風(fēng)平均溫度為18℃，機(jī)架出風(fēng)溫度為30℃d.小結(jié):采用冷風(fēng)架內(nèi)循環(huán)(小于4KW/架)時(shí):*假地板高度0.5米,機(jī)架頂應(yīng)加裝強(qiáng)制風(fēng)冷電機(jī).假地板高度0.5米,功耗2KW/架左右可不加裝強(qiáng)制風(fēng)冷電機(jī).*假地板高度大于1米時(shí),機(jī)架可自然冷卻.在冷量足夠時(shí),要確保冷風(fēng)路由不短路,不紊流,這才是空調(diào)節(jié)能的保證!e、小型

6、機(jī)的送風(fēng)方式：小型機(jī)是IDC機(jī)房中集成度更高的一種網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行設(shè)備，因其密度高，其發(fā)熱量和耗電量都比傳統(tǒng)的U位式疊裝的服務(wù)器要大，采用下送風(fēng)的方式，實(shí)際的冷卻效果要優(yōu)于其它方式，可以通過下圖所示的氣流走向分析：三.氣流組織要適應(yīng)高功率密度機(jī)架1、約束氣流和自由氣流氣流的流動(dòng)有2種基本形式，一種是約束流，即在有限空間內(nèi)被強(qiáng)制按照人為規(guī)定的路徑流動(dòng)，例如風(fēng)管內(nèi)的氣流,機(jī)架內(nèi)的風(fēng)道；另一種是自由氣流，例如上送風(fēng)系統(tǒng)中的射流。在計(jì)算中心機(jī)房中，約束流的計(jì)算方便，氣流利用率高（不容易形成呆滯區(qū)），在冷卻設(shè)備時(shí)應(yīng)首先考慮此種方式。自由氣流對(duì)環(huán)境冷卻中可以應(yīng)用，由于其有較

7、好的彌漫性，對(duì)控制環(huán)境有很好的作用。2、氣流短路和送風(fēng)擴(kuò)散氣流短路主要是存在短路路徑，例如空調(diào)出風(fēng)口和回風(fēng)口太近且無物理阻隔，就會(huì)造成空調(diào)氣流短路，又如在機(jī)架中，進(jìn)風(fēng)的前腔和排風(fēng)的后腔的水平空間中沒有隔板，也會(huì)造成冷氣不經(jīng)過服務(wù)器而直接短路到排風(fēng)。氣流短路還可能發(fā)生在前后沒有良好隔絕的服務(wù)器進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)口。短路的氣流是有害的，沒有按照規(guī)定的路徑帶走熱量，只是空循環(huán)。在實(shí)踐中，我們對(duì)送風(fēng)擴(kuò)散做過測試，選擇前面板開孔的機(jī)架，測量進(jìn)風(fēng)速度、排風(fēng)速度和機(jī)架內(nèi)參考點(diǎn)溫度，然后將面板封閉，在其他工況完全的情況下，數(shù)據(jù)有明顯差異。上表說明,在面板開孔情況下,由于送風(fēng)無效

8、擴(kuò)散,風(fēng)速大風(fēng)量大能耗增大,而冷卻效果下降3.機(jī)架現(xiàn)狀一個(gè)刀片是一個(gè)卡式服務(wù)器,