精确送风系统技术规范书

通信机房、数据中心精确送风系统技术规范书福建省邮电规划设计院有限公司F u j i a n P o s t&T e l e c o m P l a n n i n g-D e s i g n i n g I n s t i t u t e C o.,L t d.2010年08月通信机房、数据中心精确送风系统技术规范书1、概述精确送风是指通过风管、送风器、调节器等装置将空调冷风直接送入机柜内，对机柜冷却后排出。

实现了“先冷设备、再冷环境”，通过对送风区域及送风量的精确控制，以达到降低空调能耗的目的。

精确送风可以分为下进风和上进风方式，所谓下进风方式，就是在机柜底部开一个可调节风量的进风口，将架空地板下的冷空气输送到机柜前面专门冷气通道而不流失；而上进风方式从气流组织原理上基本与下进风方式相同，唯一不同的是进风口设在机柜顶上。

精确送风适用于原为风帽送风或风管送风的机房，特别是有局部过热现象、且机房层高及走线架的布置能满足上送风精确送风改造要求的机房。

设备发热量大、分布密集的大型通信机房和IDC数据中心机房改造节能效果更佳。

本规范书规定了通信机房、数据中心精确送风系统技术要求等，适用于通信机房、数据中心精确送风系统的设备选型，也可作为工程招标的依据。

2、总体技术要求2.1系统组成机房精确送风系统由空调系统、管道系统、送风装置及监测与控制系统组成。

管道系统包括：送风主风管及支风管、伸缩软管及送风接头。

送风装置包括：风量调节阀、送风器及送风器与机架接口安装件。

监测与控制系统包括：机房温度控制系统、机柜温度及送风量监控系统及新风监控系统。

2.2精确送风实现方式冷通道封闭精确送风是通过上送风方式来实现的。

冷气流经的通道主要包括：主送风管、支风管调节阀、连接软管、送风器和机柜，如图1所示。

图1 冷通道封闭可变风量精确上送风的基本形式工作原理如图2所示，主风管把来自静压箱的冷风输送各支风管，各支风管均安装有调节阀，通过调节阀控制送给每个机柜的冷风量。

图2 上送风方式工作原理示意图2.3总体技术要求上送风方式风管设定：梁下净高度≥3.7m，送风距离≤15m。

若送风距离>15m，应核算最远端的空调送风风压、风量等能否满足工艺设备散热需求，如不能满足，可考虑通过提高空调风机风压以及增加回风管道、诱导风机等辅助手段来满足设备散热需求。

送风主管应满足单列机柜平均3KW的送风量，对于单机柜功耗>5KW的机柜，建议采用独立集中区域布置方式，并对其进行冷源的专门配备、强化散热或采用其他技术 手段。

系统通电要求：空调系统、调节和监控系统为双路交流市电供电，监控系统宜采 用 UPS 电源。

2.3.1 机柜风量要求机柜出风口与进风口的温度差要求≤15℃，单机柜所需风量大于图 3(或表 1)给出 的送风量。

机柜最小送风量按下式计算：Q=P/(Cp×p×△3t)m 其中，P ——机柜功耗，单位：W/hCp ——空气的比热容，单位：kJ/kg·℃p ——空气的密度，单位：kg/m 。

△t——机柜出风口与进风口的温度差，可取 15℃ 当机柜进风温度为 25℃时，上式可简化为 Q=3×P/△t=p/5。

序号机柜功耗(KW) 最小送风量(m /h) 1≤0.5 100 2≤1 200 3≤1.5 300 4≤2 400 5≤2.5 500 6≤3 600 7≤3.5 700 8≤4 800 9≤4.5 900 10 ≤5 10003 3图3 单机柜送风量与功耗关系图2.3.2 机房环境要求机房冷热通道应进行隔离，在机房实施冷通道封闭精确送风后，机柜前面安装的送风器实现了冷热气流的隔离，整个机柜外部空间形成热通道。

为了保证机房内设备运行的可靠性和维护人员的舒适性，机柜进风口空气温度范围为20～30℃，相对湿度35%～65%，空调回风温度≤35℃。

2.3.3 机柜列间走道要求机柜列间距以满足单列开门为基本条件，并尽量增大间距。

对于老机房：两列机柜间距D≥0.8m，参见图4所示。

对于新建机房：当两列机柜朝向相同时，间距D≥1m(含单个送风器厚度O.2m)；当两列机柜朝向不同时，前门间距D1≥1.2m(含两个送风器厚度O.4m)，后门间距D2≥O.8m，即除去送风器厚度后，机柜间距大于O.8m。

参见图5所示.图4 老机房机柜列间距说明图5 新机房机柜列间距说明3、各构件技术要求3.1空调系统为了满足冷通道封闭可变风量精确送风的控制需求，机房空调需要作如下技术改进：空调系统由原来的回风温湿度控制策略改为送/回风温湿度同时控制策略，空调电控系统必须留有相应的RS485接口，可通过远端控制，相关通讯协议需遵从万能主从节点协议。

空调系统送风量变化范围应不导致空调蒸发器表面结冰，且送风量能够无级调节，推荐送风量调节范围：70%～100%。

3.2送风管道送风管道由以下三部分组成：主送风管、支风管、伸缩软管和送风接头。

设计主送风管、支风管、伸缩软管和送风接头的尺寸和材质要求如表2：3.3调节阀调节阀安装在支风管上，其尺寸与支风管相同，直径≥225mm，支持手动调节和自动调节；为便于机房实行风量自动监控调节，可以设置自动调节阀。

通过控制调节阀的开度，实现对每个机柜送风量的精确控制。

其结构如图6所示：图6 调节阀结构示意图开度调节范围：0～100%；开度调节精度：±5%；供电电压：48VDC或220VAC。

3.4送风器3.4.1 送风器的结构类型根据安装方式的不同，送风器分为两类：门板式送风器和悬挂式送风器，其结构如图7、图8所示。

图7 门板式送风器图8 悬挂式送风器3.4.2 门板式送风器的适用条件1)改造机柜的前门可以拆除；2)机柜安装接口符合下节尺寸要求。

3.4.3 悬挂式送风器的适用条件1)改造机柜的前门不能或不便拆除；2)改造机柜前门的开孔率≥50%，且分布规则。

3.4.4 门板式送风器结构门板式送风器规格如下：1)送风器材料规格：Fe，08，T1.5，即冷轧板，材质符合我国的优质碳素冷轧钢08材料，板材厚度为1.5mm；2)进风孔有效通风直径≥Φ177mm；3)内测贴附隔热棉(如：聚氨脂泡沫塑料，厚度≥10mm)，减少热交换；4)机柜内部风压通过上下两排风压调节孔进行调节；5)挡风板的默认安装间距为200mm，且等间距规则分布，其作用是：改变风向，确保冷风流向设备侧。

现场可根据送风方式的不同，手动调整挡风板的安装方向；6)送风器的有效储风截面为400mm×200mm的梯形结构；7)送风器通过门锁及门轴与机柜连接；8)门板送风器的上端通过进风口与伸缩软管连接，下端封闭，结构如图9所示。

3.4.5 门板式送风器尺寸系列门板式送风器的尺寸系列如表3所示：适配机柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送风器高度(H1)1675mm1875mm2075mm送风器宽度(W1)594mm备注：优选机柜的宽度尺寸为600mm，其它尺寸规格的机柜适配送风器，需要进行特殊定制。

图9 上送风门板送风器示意图3.4.6 门板式送风器门锁的高度尺寸门锁距下基准面的距离为1100mm永远保持不变，门锁高度与机柜高度无关。

其结构如图10所示：图10 上送风门板送风器示意图3.4.7 悬挂式送风器结构悬挂送风器规格如下：1)送风器材料规格：Fe，08，T1.5，即冷轧板，材质符合我国的优质碳素冷轧钢08材料，板材厚度为1.5mm；2)进风孔有效通风直径≥Φ177mm；3)内侧贴附隔热棉(如：聚氨脂泡沫塑料，厚度≥10mm)，减少热交换；4)机柜内部风压通过上下两排风压调节孔进行调节；5)挡风板的默认安装间距为200mm，且等间距规则分布，其作用是：改变风向，确保冷风流向设备侧。

现场可根据送风方式的不同，手动调整挡风板的安装方向；6)送风器的有效通风截面为400mm×200mm的梯形结构；7)悬挂送风器背面均布压铆螺母，用螺钉直接将送风器悬挂固定在机柜门上；8) 悬挂送风器的上端通过进风口与伸缩软管连接，下端封闭，结构详见图11：图11 悬挂送风器示意图3.4.8 悬挂式送风器尺寸系列悬挂式送风器的尺寸系列如表4所示：适配机柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送风器高度(H1)1675mm1875mm2075mm送风器宽度(W1)400mm备注：优选机柜的宽度尺寸为600mm，其它尺寸规格的机柜适配送风器，需要进行特殊定制。

3.5门板式送风器与机架安装接口3.5.1 机架的轮廓尺寸送风器安装在机柜进风侧，送风器安装深度为D1，机架轮廓如图12所示。

图12 机架的三维尺寸示意图3.5.2 门板式送风器安装尺寸门板式送风器的尺寸系列如表5所示：适配机柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送风器安装高度(H1)1680mm1880mm2080mm送风器安装宽度(D1)30mm备注：不同的门锁会导致机柜门厚度的不同。

现场改造时，需要根据待改造机柜的机柜门安装特点，得出送风器安装深度。

“30mm”只是参考数据。

3.5.3 机架与送风器相对应的接口尺寸1、优选改造机架的宽度尺寸为600mm，其他尺寸规格的机架需要进行特殊定制。

2、不同公司、不同规格的机架，送风器安装接口会有所不同，现场改造时，需要根据机柜门的安装接口尺寸来确定送风器安装接口尺寸，图13中所给出的数据只是参考数据。

3.6监测与控制系统3.6.1 系统组成机房智能温控系统由空调联动监控系统、机架温度和送风阀监控系统、机房温控管理系统组成，其原理如图14所示，可根据具体情况选择所需的部件。

图14 机房智能温控系统原理图机架温度和送风阀监控系统：检测机架进风口温度，对机架送风阀门进行开度智能调节控制，将机架排风口温控控制在一定的合适范围内。

机房温控管理系统：配置各机架和机房的温湿度值等参数、收集并上报给上位机相关信息：每台机架的排风温度、机房内的温湿度值、空调系统的运行参数以及告警信息；控制方式选择以及运行日志的报表输出等。

3.6.2 配置方式和控制方式单独选配空调系统，由机房温控管理系统来进行自动调节。

3.6.3 系统构件规格1)机房温控管理系统由控制系统和上位机系统组成；2)空调系统、机架温度和送风阀监控系统规格请参考本规范第四章。

3.6.4 人机界面人机界面：机房管理系统上位机配置端采用友好界面，显示直观，易于操作，主要功能应包括：1)配置空调系统控制方式；2)显示每台机架的排风温度、机房内的温湿度值、空调系统的运行参数以及告警信息；3)输出运行日志报表和告警日志报表。

3.6.5 监测与控制系统应能就近纳入本地动力及环境监控系统。

4、超大功率机架冷却方式对于大于5KW的超大功率机架冷却问题，送风冷却系统需要进行相应改进，根据机架功耗配置特点和最小送风量选用合适的支风管、伸缩软管以及送风器。