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机房关闭冷热通道节能运用实用技术

 

1、统机柜分列近况和对机房节能的影响

        数据中心机房中传统机柜分列体式格局一样平常可列为以下几种:1、机柜列相向分列,后列机柜的前门对着前一列机柜的后门,即机柜列的前门向着同一个偏向;2、机柜列相对分列,即两列机柜的前门对着前门或后门对着后门,每两列机柜构成一个相对分列的组合;3、机柜混淆分列。

        我们晓得,关于开放式机柜其前后门均为透风网孔门,前门的通道为进风通道即为热通道,后门为排风通道即为热通道,机房周详空调送出的凉风从机柜的前门吸入,冷却装备后的热风从机柜的后门排挤再回到周详空调,由此完成空调气流的轮回,到达冷却耗电装备的目标。然则以上传统机柜的分列因为没有对机柜的冷热通道停止断绝,而形成冷热气流杂乱,存在着有些地区冷热气流短路征象,即由空调送出的热气流没有去冷却装备便取热气流混淆而回到空调,有的机柜前门吸入的是劈面机柜后门排挤的热气流,使得该机柜内装备冷却欠好等等不良的气流运转征象。

        因为机房中传统机柜分列没有对冷热气流停止有用停止步伐,从而构成大量的冷热气流短路征象、机柜冷却不均征象,有的机柜过渡冷却,有的机柜散热不良以至过热宕机,形成空调热气流利用率低,空调耗电量增添,空调运转工夫延伸等征象,不利于机房平安运转,不利于机房节能加排。

 

2、关闭机柜冷热通道有利于节能加排

        关于运用开放式机柜的机房来讲,接纳关闭机柜冷热通道手艺能够有用低落机房的耗电量。机房关闭通道技术措施重要有关闭热通道、关闭热通道和冷热通道同时关闭三种状况。

2.1关闭热通道

        关闭热通道就是竖立热池。

2.1.1关闭热通道道理

        起首,我们应接纳“冷热通道”的装备部署体式格局公道的分列机柜,一般来说就是把每两列相邻的机柜列面对面的分列,机柜的正面对着正面,机柜的正面装有透风网孔门,是机柜内用电装备的进风面,其中央的人止通道即为热通道。我们把热通道关闭起来便叫做关闭热通道,就是竖立了热池;机柜的后头也装有透风网孔门,是机柜内用电装备的排风面,机柜内讧电装备靠排风电扇把热风排到热通道。

        这里引见两种关闭热通道:

        第一种关闭热通道的机房是常见的典范节能机房,机房接纳下送风上回风周详空调,热池的空中接纳透风地板,双方为相对分列的机柜前门,两头开门轻易职员收支,顶里为主动翻板消防天窗。日常平凡一般运转时门和天窗均处于封闭状况。

        第二种关闭热通道的机房采用上送风下回风周详空调,热池的顶里接纳送风管道送风,正在送风管的底面设有送风风口,送风管组成热通道的顶里,正在程度送风管中部设置主动翻板消防天窗。双方为相对分列的机柜前门,两头开门轻易职员收支。日常平凡一般运转时门和天窗均处于封闭状况。

        我们把由两列面对面分列的关闭热通道的机柜叫做单列机柜热池节能模块,一个机房里能够有n个如许的节能模块;由单列机柜构成的关闭热通道的机柜叫做单列机柜热池节能模块,一样平常用于只要一列机柜的机房或奇数列机柜机房正在配双列机柜热池节能模块后剩下的单列机柜。

 

2.1.2关闭热通道的气流组织

        第一种关闭热通道的气流组织是:由周详空调送出的凉风经由过程地板下凉风静压箱从冷池内的透风地板送出去,凉风聚集正在冷池内,只能经由过程机柜正面网孔门进入机柜,一样平常IT装备的前面设有进风口,前面设置电扇排风口,冷却装备后的热气流从机柜背部网孔门排到热通道,热通道是开放的,热通道的热气流正在受空调顶部回风口负压吸引下回到空调回风口,经由空调冷却后其凉风再从下部送风心送入地板静压箱,云云完成气流轮回。

 

 

        第二种关闭热通道的气流组织是:由周详空调送出的凉风经由过程空调顶部的凉风静压箱从程度送风管道底部的送风心送入热池,凉风聚集正在冷池内,只能经由过程机柜正面网孔门进入机柜,一样平常IT装备的前面设有进风口,前面设置电扇排风口,冷却装备后的热气流从机柜背部网孔门排到热通道,热通道是开放的,热通道的热气流正在受空调下部回风口负压吸引下回到空调回风口,经由空调冷却后其凉风再从上部送风心送入空调顶部的凉风静压箱,云云完成气流轮回。

热池起到会聚凉气感化,能防备凉气无效发散而丧失,能有用防备冷热气流短路,使空调送出的凉风只要经由过程机柜内发烧装备交流热量后才气从热通道回到空调,使得机房内冷热气流有序轮回,使全部机房气流、能量流流动通行。

 

2.1.3关闭热通道的节能结果

        接纳关闭热通道技术措施的机房能大大进步周详空调制冷效力,有用低落PUE值。除此以外,因为周详空调耗电量和机器磨损的下落,周详空调本身发热量也下落,从而延伸了周详空调的使用寿命;因为机柜内IT装备可以或许更匀称更有效地散热,从而进步了IT装备的使用寿命,使体系运转的越发平安牢靠。

2.1.4关闭热通道的运用

        关闭热通道一样平常应用于接纳机房周详空调制冷的的低稀机柜机房;也可应用于以低稀机柜为主设有局部中稀或高密机柜的机房,这类机房正在接纳机房周详空调制冷的同时恰当增添行间周详空调叠加制冷或其他加强部分凉风量的技术措施。

2.2关闭热通道

        关闭热通道就是竖立热池。

2.2.1关闭热通道道理

        起首,我们应接纳“冷热通道”的装备部署体式格局公道的分列机柜,一般来说就是把每两列相邻的机柜列背对背的分列,即机柜的背面对着后头,机柜的后头装有透风网孔门,是机柜内用电装备的热风排风面,其中央的人止通道即为热通道。我们把热通道关闭起来便叫做关闭热通道,就是竖立了热池;机柜的正面也装有透风网孔门,是机柜内用电装备的进风面,机柜内讧电装备靠排风电扇把热风排到热通道。

        这里引见两种关闭热通道:

        第一种关闭热通道是常见的典范节能机房,机房接纳行间周详空调,行间周详空调交叉正在机柜列中分列,送风体式格局是前面平行送风,前面平行回风,双方为相对分列的机柜后门,两头开门轻易职员收支,顶里为主动翻板消防天窗。日常平凡一般运转时门和天窗均处于封闭状况。

        第二种关闭热通道的机房接纳下送风上回风机房周详空调,热通道的空中接纳透风地板,热池双方为相对分列的机柜后门,其两头开门轻易职员收支,顶里接纳回风管道回风,正在回风管的底面设有回风风口,回风管组成热通道的顶里,正在程度回风管中部设置主动翻板消防天窗。日常平凡一般运转时门和天窗均处于封闭状况。

        我们把由两列背对背分列的关闭热通道的机柜叫做单列机柜热池节能模块,一个机房里能够有n个如许的节能模块;由单列机柜构成的关闭热通道的机柜叫做单列机柜热池节能模块,一样平常用于只要一列机柜的机房或奇数列机柜机房正在配双列机柜热池节能模块后剩下的单列机柜。

2.2.2关闭热通道的气流组织

        第一种关闭热通道的气流组织是:由行间周详空调前部把凉风送到开放的热通道,凉风平行进入机柜前门,冷却装备后的热气流从机柜背部网孔门排挤到关闭热通道,热氛围聚集正在热池内,只能经由过程行间周详空调背部的回风心回到行间周详空调,经由行间周详空调冷却后其凉风再从空调前部送风心送出,云云完成气流轮回。

 

        第二种关闭热通道的气流组织是:由机房周详空调送出的凉风经由过程地板下凉风静压箱从开放的热通道的透风地板送出去,凉风经由过程机柜正面网孔门进入机柜,冷却装备后的热气流从机柜背部网孔门排到热通道,热通道是关闭的,热气流畅过热通道顶部的回风管底面回风风口进入回风管道,正在受空调上部回风口负压吸引下回到机房周详空调回风口,经由空调冷却后其凉风再从空调下部送风心送入地板静压箱,云云完成气流轮回。

        热池起到会聚热气流感化,能防备热气流无序发散到机房空间而进步热通道热气流的温度,能有用防备冷热气流短路,使空调送出的凉风经由过程机柜内发烧装备交流热量后只能从关闭热通道顶部的回风管才气回到机房周详空调,使得机房内冷热气流有序轮回,使全部机房气流、能量流流动通行。

2.2.3关闭热通道的节能结果

        接纳关闭热通道技术措施的机房能大大进步周详空调制冷效力,有用低落PUE值。除此以外,因为周详空调耗电量和机器磨损的下落,机柜内IT装备可以或许更匀称更有效地散热,从而延伸了装备的使用寿命,使体系运转得越发平安牢靠。

2.2.4关闭热通道的运用

        关闭热通道一样平常应用于接纳行间周详空调制冷的的高密机柜机房;也可应用于以低稀机柜为主设有局部中稀或高密机柜的机房,这类机房正在接纳机房周详空调制冷的同时恰当增添行间周详空调叠加制冷或其他加强部分凉风量的技术措施。

2.3同时关闭热通道和热通道

        同时关闭热通道和热通道的机房一样平常接纳行间周详空调制冷,这类双通道封闭式机房模块独立性强,对内部设置强电暖通消防等支撑装备要求下,对室内安装场合大环境的前提要求能够比零丁关闭热通道和零丁关闭热通道的状况要低,因为现实运用少,这里不停止具体议论。

 

3、典范关闭冷热通道的构造和情势

3.1关闭冷热通道的一样平常构造

       这里以常用典范的单列机柜热池节能模块机房为例停止构造剖析,其重要组成部分如下图表示:

 

        常用典范的单列机柜热池节能模块机房重要由机柜列、通道门、门框、门头间隔、透风风口地板、柜顶金属板间隔和型钢支架、通道顶里玻璃窗和窗框、桥架等装备和部件构成,机柜的数目每列一样平常不超过18台,个中包孕一台电源列头柜和一台网络列头柜,单列机柜里劈面对称分列;两列机柜之间的保护通道为热通道,热通道空中铺设透风风口地板,每台机柜前面铺设一块600mmX600mm的风口地板,热通道的宽度为1.2m;热通道的两头为通道门,热通道门一样平常接纳金属框架防火玻璃门构造,门上装有门禁电子锁管理掌握职员的进入,门能够为自动开关门,也能够为手动开关门,能够为单开门,也能够为双开门,能够为推拉门,也能够为平开门,消防联动时门禁电子锁主动翻开,知足职员逃生要求;门的上方设有门头间隔,门头间隔由金属板间隔和型钢支架组成,门头间隔能盖住模块机房顶部的天窗和桥架电缆等部件,有利于模块机房整洁雅观;能够正在门头间隔上或正在推拉门的门套上的适宜高度设置监控屏幕,进步模块机房的智能监控才能;热通道的顶里为主动翻板消防天窗,天窗接纳金属框架防火玻璃窗,每台机柜间距之间设置一个天窗,天窗支持正在窗框上,窗框上设有门磁或电动开关窗机构,使天窗具有取消防联动主动翻开、知足消防气体能快速进入热池的功用,天窗能够凭据机房净高度前提设置成单开窗或双开窗,单开窗天窗取双开窗天窗对照其热通道的高度要下一些,那是因为单开窗正在开启时由封闭时的程度位置翻转到垂直位置时所占空间高度较大,天窗的玻璃应透光性好,以有利于热通道中机房上方的照明灯光射入冷池内;装设门磁机构的天窗消防联动时能主动翻开,但要手动封闭,装设电动开关窗机构的天窗既能主动翻开也能电动封闭。为确保天窗翻开时窗扇垂直翻转后其底边取空中之间有充足的平安高度,正在天窗的双方机柜列的顶部取天窗列窗框之间设置金属板间隔,以进步天窗的架设高度,知足职员维保空间高度要求和供应人性化温馨空间。

        热池的门和天窗接纳防火玻璃是为了最好天知足消防要求,如接纳双层保温式中空防火玻璃和接纳保温式金属板间隔则更有利于节能,但增添了投资本钱。一般热池的色彩取机柜色彩同等。

        正在热池的天窗下部双方金属间隔上可平行设置两排冷池应急智能照明灯光,人进入冷池时主动翻开,脱离时主动封闭,既能正在一般时增补热池照度,又能作为应急照明运用。正在热池的顶里恰当位置窗框上还可设有热池温湿度模块、烟感模块、摄像优等,以进步热池模块机房智能化程度。

 

3.2关闭冷热通道的一样平常情势

        针对机房内停止冷热气流的关闭通道模块机房一样平常有三种典范情势:

3.2.1、第一种情势为单列机柜热池(或热池)节能模块

        两列机柜相对分列部署,中央为关闭热通道或关闭热通道,双方为开放式热通道或开放式热通道,关闭通道的两头为金属框防火玻璃门,顶部为知足消防联动功用主动翻板的金属框防火玻璃消防天窗。

3.2.2第二种情势为单列机柜热池(或热池)玻璃间隔式节能模块

        一列机柜部署,关闭热通道或关闭热通道的两侧的一边是机柜列,另一边接纳金属框防火玻璃间隔,通道两头为金属框防火玻璃门,顶部为知足消防联动功用主动翻板的金属框防火玻璃消防天窗。这类情势因为关闭通道的一边接纳了玻璃间隔关闭,以是通透性好,形状雅观,轻易运维职员事情。

3.2.3第三种情势为单列机柜热池(或热池)靠墙封闭式节能模块

一列机柜部署,关闭热通道或关闭热通道的两侧的一边是机柜,另一边靠墙关闭,通道两头为金属框防火玻璃门,顶部为知足消防联动功用主动翻板的金属框防火玻璃消防天窗。这类情势因为关闭通道的一边靠墙关闭,以是能节约投资。

下图为关闭热通道或关闭热通道节能模块机房的部署效果图:左图为单列机柜热池(或热池)靠墙封闭式节能模块,中图为单列机柜热池(或热池)节能模块;左图为单列机柜热池(或热池)玻璃间隔式节能模块。

 

4、关闭冷热通道的特性

4.1模块化

        关于机柜热池或热池节能模块从整体上看,不论是单列机柜热池(或热池)节能模块照样单列机柜热池(或热池)节能模块,皆具有典范的模块化特性,正在一个机房空间里,能够凭据需求安排N个模块,也能够分期投入。

        从机柜热池或热池节能模块内部构成上看,一个机柜热池或热池节能模块除两个门之外,消防天窗和双方柜顶关闭间隔皆是以机柜宽度为单位的模块化部件,是取机柜配套安装的,能够跟着机柜数目需求的增减而同步增减。别的,关闭通道的各个部件也是以模块化尺度而定制的,有利于现场安装。

4.2智能化

        机柜热池或热池节能模块关闭通道的顶部天窗可以或许正在接管消防联动旌旗灯号时敏捷翻开,使得机房消防灭火气体可以或许实时进入热通道或热通道灭火;关闭通道的两个门的门禁锁正在接管消防联动旌旗灯号时能敏捷开启,以便职员逃生;关闭通道的顶部装有温湿度传感器、消防烟感、摄像头、智能照明传感器等,温湿度传感器能及时检测关闭通道内的温湿度状态,消防烟感正在检测到关闭通道内烟雾火警时能实时把旌旗灯号上传消防掌握模块启动消防报警和消防联动,摄像头可以或许及时检测关闭通道内的物体图象或红外图象,智能照明传感器能智能掌握关闭通道内的照明。别的机柜热池或热池节能模块借保存了机柜内部的动环智能监控功用。

4.3安全性

        关闭通道的门、顶部天窗和玻璃间隔材质均为钢结构或铝合金构造和防火钢化玻璃构成,柜顶间隔为钢结构或铝合金构造构成,不易燃不助燃,相符消防要求;关闭通道的门设有门禁锁,能有用管理和掌握职员的进入;关闭通道内的照明灯能正在变乱断电时点明,为工作人员变乱处置惩罚供应应急照明;另有消防天窗和门禁锁取消防联动等功用,皆有力进步了机柜热池或热池节能模块的安全性。

4.4稳定性

        机柜热池或热池节能模块的关闭组件是凭据现场机柜部署经心丈量定制,取机柜严密联合,稳定性下,使用寿命少。

4.5快速实行性

        机柜热池或热池节能模块的关闭组件一样平常采用量体定制,实行模块化设想、标准化消费,现场模块化组装,施工快速,稀奇有利于运转中机房的节能革新。

4.6有利于机房节能加排

        凭据浩德科技实验机房检测,关闭热通道比传统机房可节能达8%。关闭热通道比传统机房可节能达10%。

 

作者简介:吕纯强,浩德科技副总工,高级工程师,中国计算机用户协会机房设备运用分会专家委员会委员。本文宣布于《机房手艺取管理》。

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