关于通信机房精确送风技术的研究_郭少华

个机柜，每个机柜中设备的总功耗是 YW。现拟对这 Z 列机柜采 用前送风和后回风的方式实施精确送风。前送风由两台空调通
精确送风就是将空调送出的制冷风量，通过可控制的风道 过共用风管送冷，实现空调的双机备份。两台空调制冷量相同，
送到通讯设备的机架，最大程度地利用空调送出的冷量和风量， 送风量相同，平时工作时同时开启两台机组，互为热备份，当某
2013 年 3 月 第 3 期（总第 172 期）
轻工科技
LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY 计算机与信息技术
关于通信机房精确送风技术的研究
郭 少 华 1 ，李 和 仙 2
（1.中国电信广西分公司，广西 南宁 530000；2.广西理工职业技术学校，广西 南宁 530000）
备,2009,(4). [2]刘俊,林砺宗. ADAM 柔性体运动仿真分析研究及应用[J].现代制造工 程, 2004,(5) .
展开。
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技改工作，取得了一定的成果，积累了对网络主设备、配套设备
根据以往精确送风项目的实施经验，本文提出了预估精确
等方面的节能经验。本文主要是对基础设施节能技Βιβλιοθήκη Baidu技术—— 送风所需空调制冷量和送风量的计算模型。
精确送风技术进行研究分析。
假设有一个机房共有 Z 列机柜按首尾相接方式排列，每列 X
1 精确送风技术介绍
精确送风对各个机柜的送风量大小是根据机柜中设备发热 量的大小决定的。在完成精确送风建设后，若需要在某个机柜
中新增设备，则必须相应的调整对该机柜的送风量，以满足新增 设备散热的需求。这个调整是动态的，调整一个机柜的送风量， 有可能会影响到该列其他机柜的送风量，因此调整完成后必须 对整列机柜重新核查，以保证调整后的送风量可以满足各个机 柜的散热要求。
算机柜所需的送风量。 式中，V：送风量（m3/s）；Q：设备发热量（W）；回风/送风温差
一般取 10-15 ℃ 。 实际实施中，设备发热量可按 Q=P=UI 计算（即机架的实际
电压与电流之积）。 本文中为简化模型，假设每个机柜设备总功耗为 Y（W）。
需对整个机房制冷，节省空调能耗。 1.4 热池
如果机柜是背靠背安装的，可将背靠背列密封成热风回收
（上接第 55 页）
装配图及物料清单，为小车架的实际生产提供了指导性的技术 参考文献
文件。
[1]席瑞萍,高崇仁.基于 ADAMS 的塔式起重机动力学仿真[J].中国重型装
由于本项目的研究主要围绕模拟展开，通过模拟提供理论 数据的支持；然而小车架实际运行情况必然和模拟存在一定的 差距，因此，后期研究工作需要在采集小车架实际运行的数据后
（8）日常维护时注意关好机柜门以免冷气泄漏影响冷却效 果。
（9）因工程或维护造成机架内设备变动时，如机架内新增设 备必须相应调大送风量，如机架内减少设备必须在相应空出的 槽位安装盲板以免冷热气流短路影响机柜内设备的冷却。
参考文献
[1]王瑞瑜.精确送风方式引发机房空调高效节能革命[C].通信电源新技 术论坛——2010 通信电源学术研讨会论文集,2010. [2]张贺新,简玮恺,许新毅.精确送风在通信机房节能改造的应用[J].通信 技术,2012,(4).
但是精确送风改变了给机柜的送冷方式，在改善局部机房 过热等问题的同时，也带来了需要引起重视的变化，主要如下： 3.1 监控系统的变化
实施精确送风改造后各机架相对于机房环境处于隔离状 态，导致原有的机房环境监控系统监控不到机架内部的小环境， 不能有效的发挥作用。必须建立完善的监控系统，将空调出风 压力、热回风温度/压力、送风管出口温度纳入监控范围。 3.2 故障处理时间的变化
1.1 前送风方式
前送风是针对上送风通信机房供冷效率低的问题，采用管
道上送风方式，通过安装送风管，将空调冷风直接输送至每个机
柜，而机房其他空间则不需要进行制冷，从而提高冷气利用率达
到更好的制冷效果。同时通过调节风道阀门，可以根据每个机
柜的制冷量需求实现变风量送风。
1.2 后回风方式
后回风技术原理与前送风方式非常类似，即采用在每个机
根据上述公式计算出机房内所有机架的： 发热量为：Q=XYZ 所需送风量为：V=XYZ/(1000×1.29×（回风温度-送风温度））
隔离池，形成热池。在热池安装风机和回风管，将热风直接回送 至机房空调。该技术使得冷热风隔离，冷量充满整个机房，优点 是冷容量大，空调故障时机房温升速度相对较慢。
以上 4 种技术可以单独应用，也可以组合应用，通过合理的 组合应用能达到更好的节能效果。
4 小结
根据上述精确送风技术特点及在实际应用中积累的经验， 在实施精确送风项目时需要注意以下事项：
（1）精确送风技术适用于设备密度高、发热量高、采用大型 机房专用空调的数据机房。
（2）空调机必须设置备份机组，冗余方式至少按 N+1 配置。 设置主风管，将各台空调连接至主风管，各送风管由主风管统一 送风以保证冷量和风量的冗余。
柜背面安装热风回收器（拆除原有背门）方式，将各机柜设备排 出的热风通过新增分支风管直接导向机房空调的回风口，避免
图1
根据公式 V= Q /(1000×1.29×（回风温度-送风温度））可以计
热风在机房内与空调送出的冷风发生冷热混合，实现冷热气流 的有效隔离，提高了机房空调制冷效率。 1.3 冷池
如果机柜是面对面安装的，可将面对面列密封成冷风隔离 池，形成冷池。冷池安装送风管至冷池顶部（或利用原有机房列 送风管送风至冷池），将冷热风隔离。只需冷量充满冷通道，不
前送风/后回风技术，由于送冷管道内部空间相对于原来的 大空间制冷方式冷容量变小，因此在空调出现故障不能制冷或 风机不能送风时，设备会因温升过快导致宕机，留给维护人员的 反应时间很短，故障发生后若反应不及时就会引发设备宕机的 通信故障。 3.3 日常维护工作的变化
前送风和后回风方式均需要对机柜门进行改造，而且建设 完成后日常需关门运行才能达到预定的节能效果。如果新改造 的机柜前、后门不是透明材质的，则设备维护人员日常巡检时需 要打开每一个机柜的柜门才能查看设备状态，查看完后必须把 门关好，增加了日常工作维护量。 3.4 新增设备时的变化
【摘 要】 建立通信机房精确送风空调制冷和送风量计算的经验模型，为精确送风项目的实施提供理论指导，并指出在选择
精确送风技术及实施时应规避的技术风险和运维风险。
【关键词】 精确送风；通信机房；技术
【中图分类号】 TP311
【文献识别码】A
【文章编号】2095-3518（2013）03-80-02
为响应国家节能减排号召，通信企业近几年逐步推进节能 2 精确送风中空调制冷量和送风量计算模型
与通讯设备的发热量进行交换，有效避免通讯设备出现高温或 台机组出现故障时由另一台机组供冷，防止机柜迅速过热发生
局部过热现象的发生，以降低空调无效部分的制冷功率，达到降 宕机事故。后回风由每条热风回收风管配置 1 台风机实现，直接
耗节能的效果。
将热风回收至空调间。机房布局如图 1 所示。
现阶段精确送风主要有如下几个类型：
（5）注意空调风量与风管及出风口的匹配，避免空调的送风 能力受到风管及出风口的限制，发挥不出应有的制冷能力。
（6）日常维护人员需定期检查空调系统是否运行良好，各个 机柜散热是否正常，风管等是否有密封不严的现象等。
（7）要求监控中心时刻注意精确送风机房的告警信号，有告 警信息马上通知维护人员前去处理。因精确送风系统本身的特 性，留给故障处理的时间比其他机房大大减少，必须有快速及时 的维护保障。
故实施精确送风所需空调的制冷量至少为 Q=XYZ，需要的 送风量至少为 V=XYZ/(1000×1.29×（回风温度-送风温度））。
考虑工程实施时空调通过风管送冷会有一定损失，需要对 上述公式进行相应的修正。根据在工程中的实际经验，空调送 冷 量 损 失 约 为 20% ，风 量 损 失 约 30% 左 右 ，即 0.8*Q=XYZ，
0.7*V=XYZ/(1000×1.29×（回风温度-送风温度））。因此空调的
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制冷量至少应为： Q=1.25*XYZ 送风量至少应满足： V=1.43*XYZ/(1000×1.29×（回风温度-送风温度）） 实际工程实施时可参考上述计算模型预估所需空调设备的
制冷量和送风量。
3 实施精确送风需规避的风险
（3）实施精确送风项目后，相对于原来空调对机房大空间制 冷的方式，空调系统故障时留给维护人员的反应时间缩短，必须 建立完善的监控系统，将空调出风压力、热回风温度/压力、送风 管末端温度等数据纳入监控范围。
（4）注意空调供电单点故障隐患，将空调和风机的电源进行 多路（至少双路）分区供电，空调机、通风机交叉配电，以减小电 源故障或断路器跳闸造成的影响。
精确送风技术在解决机房冷热空气混合、级联加热、机房局 部过热等问题方面具有一定的成效。但是，该技术同时也会给 通信机房引入一些变化因素，若是不对这些变化因素给予足够 的重视，在机房的日常使用和维护过程中，很可能会引发严重的 通信故障。
精确送风对机房空调本身并未做改变，仅仅通过改变末端 送风形式，改善机房气流组织，因此本身的安全性能够得到保 障，系统运行的稳定性也由机房空调主机决定，改造过程中安装 的风管、回风器、消声静压箱等在运行过程中不会产生物理、化 学等方面的变化，结构简单，工作状态稳定。