一、数据中心制冷与散热节能解决方案
根据有关的运行经验,对于空调系统而言,在各种运行条件保持不变的情况下,如果将空调的运行温度提高1℃,就能将其运行效率提高3%左右,从而实现空调的节能。因此,为实现机房制冷排热上的节能.必须从缩短设备产生的热空气在机房的停留时间和减少空调制冷量上考虑。在扬州市政府数据中心机房建设中,创新性地采用了封闭热通道技术和空调外机雾化喷淋技术。
二、精确送风的封闭热通道技术
传统的IDC机房是一个保温瓶式的机房,不管是采用风帽、风管上送风.还是采用地板下送风,一般都是将冷风送到机房内,先冷却机房的环境,再冷却设备。这种情况下,容易出现机房内气流组织混乱,冷热气流混合的现象,导致机房制冷利用效率低下,不得不降低空调出风口温度。为克服这种情况,经过调研,采取封闭“冷(或热)通道”的技术来优化气流组织,使得机房的送风与回风的流通更加通畅,达到提高制冷效率的目的。经论证,扬州市政府数据中心机房温度控制系统采用的是一种全封闭热通道与精确送风技术。
三、封闭热通道
封闭热通道技术可很好地解决机房内冷热气流混合的现象。该技术是将机柜采用面对面、背对背的方式摆放.将两排背对背机柜区域的通道密封起来,形成一个封闭的通道。经气流组织走动使热气全部集中在该通道内,该通道称为“热通道”。
四、精密送风及气流组织形式
空调送风采用的是地板下送风方式,冷空气自精密空调经地板下风道输送至机柜前端出来,从设备前端吸入,通过设备后,带出热空气给设备降温,热空气再从设备后端排出至封闭热通道内。在热通道顶部安装排风扇,热空气通过相应管道直接排出机房外。(气流走向见下图)这样的送风方式,使得冷、热气流分离,走向单一,热空气几乎不再机房停留,从而减轻空调制冷负荷。
此外,在机房温度控制系统中,系统还可以根据机房内温、湿度检测数据,分析气流组织,自动调整冷、热通道的温、湿差。机房还根据功能规划。将高、低密度的设备放置在不同的区域,使得高(低)密度区域使用不同的空调制冷温度,根据不同区域有针对性地采取相应的制冷方案。
五、机柜需定制安装可拆卸阻风面板
如果机柜内只安装部分设备或机柜空间尚未使用,热通道内从设备后端排出的热空气,就有可能因为设备前端的吸力,再次被重新吸人设备中,使机柜内冷热空气混合,无法有效降温。为阻止热通道内空气重新循环至设备中。数据中心的所有机柜需定制安装可拆卸阻风面板。
六、技术优势和节能效果
采用精确送风的封闭热通道技术。其技术优势在于:①使冷、热空气分离,减轻空调制冷负荷;②不需要增加或改变空调结构,预计比不采用该技术的机房,节省空调用电15%一20%;③封闭热通道可模块化快速施工.机房后期增加机柜时可平滑扩容。
当然,也可以采用封闭冷通道的方式,在不改变上述机柜摆放和空调送风方式的基础上将机柜面对面的区域封闭起来。这种方式同样可使冷热空气分离,使冷空气输送至更小空间的冷通道内.减轻空调制冷负荷。但热空气散发在整个机房大环境中,虽也可以通过抽风机将热风抽出机房,但会使人感觉进入封闭冷通道的机房会比进入封闭热通道机房温度高一点。两种技术各有优缺点,但都比传统机房更加节能。
七、节能措施
由于机房用电设备多,输出功率大,空调每天24小时开机,能耗非常大。为此,非常有必要采取措施降低能耗。下面是如何降低能耗采取的一些措施:
1、机房设计考虑隔热、保温和防辐射。常用的措施有,机房区的建筑物#1-墙均不设Pl-窗,以减少太阳热辐射进人房间;外墙采用高效率保温隔热材料贴面,以减少机房冷量损失;在内墙体、楼面采用保温隔热设计。这些措施,都可以较好的减少机房与外界界的热交换,节约能耗。同时机房采用15~30cm~活动地板,合理有效地设计通风管道。
2、设备采取散热措施。由于机房内的温度升高来源于设备发热,而多数设备集中在机柜里,把机柜里的热空气排出室外,进而减轻空调负担,达到降低能耗的目的。具体方法是:在机柜后门上方开一个方口,用方形管道通过墙体连至室外,在管道末端安装排风扇把机柜里的热空气排出室外。多组机柜可并联管道连接一台排风扇。排风扇的功率根据热源而定,利用温控器控制排风扇的开关。
3、冬季温控。在我国北方,冬季室外温度大都在0℃以下,室内都有暖气。而机房由于设备发热,可取代暖气,甚至比暖气温度还高,在这种情况下再使用暖气无疑是火上浇油,浪费能源。解决的办法,一是在暖气的进出口之间加装分流装置,关闭暖气(当室温过低时
可适当开启);二是关闭空调装置(一般空调在一5℃左右不易启动),这样每年可节省半年的空调电费;三是在室内与室#1-的墙体上加装可温控的新风装置,此装置与排风扇一起使用可起到空调的作用。机房温度控制在24℃左右为宜。