通信机房空调设计交流

IDC 机房分级（引自中国电信IDC 产品规范）
• 根据IDC 机房的软硬件设施和人员配置情况，以及由此产生的服务水 平差异，中国电信IDC产品为AA、A、B、C级，每个级别的产品可以 是一处独立的机房，也可以是机房的一部分。 • 各级IDC 产品的特点和目标客户群如下： • ⑴ AA级IDC产品代表中国电信IDC业务的最高水平，通过国际IDC标 准认证、价格及服务体系与国外接轨是该级别的最大特点，主要为国 际化企业服务，同时可作为对数据安全有严格要求的政府部门、金融 企业的灾备中心（龙江5层华泰证券灾备中心机房）。 • ⑵ A级IDC产品主要面向政府机关和增值业务运营商，优质优价，提 供高质量的服务、优先保证的资源条件是本级别的主要特点（龙江4 层盛大网络机房）。 • ⑶ B 级主要面向中小企业，提供较好的服务、可接受的价格是本级别 的主要特点（游府西街4层西）。 • ⑷ C级是中国电信IDC业务的入门级产品，主要面向散户和批发商 （苜蓿园4层IDC机房）。
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空调系统对设备机柜的要求
• 机柜尺寸： • 优先推荐以下两种规格（高度（h）×宽度（w）×深度 （l）： • （1）2200mm×600mm×1100mm（空调采用下送风时） • （2）2200mm×600mm×1000mm（空调采用上送风时） • 在有特殊需要时，也可在下列范围内统一定制机柜： • （1）高度（h）在2000～2600mm之间（但空调采用下送 风时，机柜高度应不超过2200mm）。 • （2）宽度（w）600～800mm之间。 • （3）深度（l）在900～1100mm之间（但空调采用下送 风时，机柜深度应不小于1000mm）。
机柜允许最 大运行 功率
机柜允许最 多2U设 备数
单位面积 最大功 率
单位面积 最大发 热量 (80%× 95%)
B级
≤14A/柜
≤3.1kVA/柜
≤16台/柜
≤1.9kVA/m2
≤1.41kW/m2
机房空调通风管道与气流组织
• 下送风（地板下送风、空调正面顶部下送风）和上送风 （风管、风帽）。建议12米以内，可不做风管，用风帽。 16米以上，必须做风管，管内设计风度<9米/秒，一般6米 /秒。 • 风帽单侧送回风、双侧对吹送回风。 • 风管底部设置可调节百叶格栅风口。 • 应根据机房和机柜物理结构及数据设备密集度等实际情况 进行选择。 • 从制冷效果和效率来看，下送风方式要比上送风更优一 些。 • 数据机房内平均耗电功率达1kVA/m2 以上时，应采用下 送风方式空调系统。数据、IDC机房应优先采用下送风方 式。
机柜安装设备数量及耗电限值
机柜 负荷级别 负荷类型 高负荷型 A级 (限用在列柜 间过道 1100m m以上) 中负荷型 (限用在列柜 间过道 1000m m以上) 低负荷型 C级 (列柜间过道 1000m m以上) ≤10A/柜 ≤2.2kVA/柜 ≤14台/柜 ≤1.3kVA/m2 ≤1.0kW/m2 ≤18A/柜 ≤4.0kVA/柜 ≤18台/柜 ≤2.3kVA/m2 ≤1.70kW/m2 机柜允许 最大工作电流 （220V）
空调设计现场勘察
• 1.测量机房平面、层高、梁柱等尺寸，计录 窗户、管道等设施的位置。 • 2.确定室内机安装位置、送风方式。 • 2.确定室外机摆放位置、空调铜管路由。 • 3.确定空调接电方式和接电位置。 • 4.确定空调加湿管、冷凝管路由。
IDC数据机房的空调设计规范
• 2005.12.01实行的《中国电信数据中心机房电源、 空调环境设计规范（暂行）》（DXJS1006-2005） • 机房环境温湿度要求： • 1 .以通信行业标准规定的通信设备（交换设备、 传输设备、数据网络设备）的正常使用环境要求 为基础，确定数据中心机房的环境要求。 • 2. AA 级、A 级机房温度为21～25℃，B 级、C 级机房温度为18～28℃，相对湿度40～70%，温 度变化率小于5℃/h，且不结露。
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机房空调制冷量计算
• Q2值的计算： • Q2=U*I*功率因素*热转化率 • 机柜里面的数据网络设备用交流UPS电源供电，数据设备 的功率因数采用YD/T1095“通信用不间断电源UPS”中规定 输出功率因数0.80计算。 • 直流设备用48V电源供电，应根据开关电源的输出功率因 数计算，一般在0.90以上（典型值）。 • 有功功率转化成热量的比例在传统通信设备中为95%以 上。 • 空调富余量： • 传统机房空调富余量按照N+1或15%来考虑。 • IDC机房空调富余量建议按30%～50％来考虑。
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下送风方式机柜散热要求
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机柜应符合下送风气流组织要求，机柜的底部采用全开口方式，但 应具有调节风量的能力。 根据机柜功率大小，机柜顶部适当位置宜安装多组风扇，风扇应选 择低噪声、长寿命型。主动散热方案：这是一个经过特殊设计的 “机架式气流分配单元（ADU）”，是一个2U高度的气流分配单 元，直接安装在机柜的底部，将冷风从机柜底部经加压，送到机柜 前门与机架设备进风口之间的空间中，使整个机柜形成加压的冷空 气室，强化了机柜散热能力，同时消除了机柜上下温度不均的“温 度梯度”问题。 风扇电源应具有单独的过载、过热保护和控制开关；有条件时还可 配置风扇运行状态监控接口。 机柜内的数据设备与机柜前、后面板的间距宽度应不小于100mm。 根据流体力学理论及机柜内设备散热气流分析，机柜内设备要有效 散热，首先要增加机柜前后门的开放空间，使冷空气能大量流进设 备进风口，同时热空气能尽快从机柜后门排出，以释放热量。 机柜层板应有利于通风，多台发热量大的数据设备不宜叠放在同一 层板上，最下层层板离机柜底部不小于150mm 。
机房空调制冷量计算
• • • • • • 1.估算法： 设备用电负荷的80～90％ 以交换设备为主的机房300～600W/m2 以服务器等计算机设备为主的机房500～1000W/m2 1.计算法： 计算公式：Q=Q1+Q2。(Q：机房总热负荷；Q1：机房维 护结构、照明、人员、新风热负荷；Q2：设备散热。 Q1值的计算： 数据专用（IDC）机房应设在全密封、无窗户的建筑环境 中，围护系统产生热量可以按照机房面积大小计算，国家 相关标准规定为33kcal/h•m2(38.4W/m2) 数据机房内照明灯具散热可以按机房面积大小计算，国家 相关标准规定为16kcal/h•m2(18.6W/m2) 上述合计57W/m2，再考虑人员等热负荷，Q1一般按6090W/m2考虑。
空调设计时的一些注意事项
• 上送风空调风管一般设置在机架列间走道上方，根据机房 层高、净高要求，空调送风量大小和管内风速要求合理设 计风管尺寸，根据各机柜散热量合理设置风口，保证送风 均匀，需注意风口应避开下方电缆走线架。 • 风帽送风口区域前方，应避免有与空调平行的走线架阻挡。 • 新建机房需根据设备远期规划，预留足够的空调室内外机 的安装区域，空调电源配电屏、加湿水管、冷凝水管应一 次性安装到位。 • 考虑到空调维护的便利，室外机安装处应留有冲洗水管， 对室外机散热条件较差的，最后考虑设置喷淋降温装置。
空调机组区域预留面积
• 机楼应保证机房空调设备主机房的面积需 要，对于数据专用机房，特别是大型IDC 机房，应按数据设备机房面积15～20%配 置空调设备主机房；对于分阶段发展数据 业务的机楼，也应按数据机房终期发展规 模（面积）预留空调主机房需要的面积。
供电安全性
• 鉴于数据机房的重要性，系统安全性应作 为首要的考虑因素，除要求有良好的备份、 扩容方便、合理组织气流、降低能耗外， 空调配电的安全性也应格外重视。 • 数据IDC机房各楼层应配置两台空调交流配 电屏，配电屏输入应为单路。同一机房内 专用空调电源进线应从不同的空调配电屏 内交叉引入。
下送风需遵从的基本原则
• • • 送风距离宜小于15m。 架空地板必须采用经国家消防安全检测中心认可的不燃 材料，且具有良好的防静电、防老化及防龟裂性能；架 空地板的承载应大于2.5kN/m2。 架空层以下空间必须采取严格的消防保障措施：架空地 板下只准通风，严禁它用；严禁布放线缆（消防用线缆 除外）。 架空层下有效净空高度应大于350mm 且小于500mm 。 架空层下的水泥楼面应根据需要铺设不燃材料制造的隔 热保温层和保护层，防止楼层水泥面或下层天花板结露。 架空层不得与其它任何管孔相通，如无法避免，需按规 定进行防火封堵。
空调讲座
互相学习 共同提高
机房空调负荷来源
设备负荷 可占总负荷的90%以上
建筑负荷 wk.baidu.com调负荷来源
新风负荷
人员负荷
照明负荷
机房空调负荷的特点
热量大 湿量小
冬季仍 需制冷
空调负荷特点
温差小 风量大
全年不 停运转
几个单位换算
• • • • 1卡=4.1816焦耳 1000卡=1大卡=1千卡 1大卡/小时=1.163瓦（如5万大卡=58KW） 1000瓦=860大卡/小时
空调系统对机柜排列和间距的要求
• 机柜排列方式： • （1）统一朝向方式：所有机柜正面朝一面，背面朝相反 一面排列。 • （2）面对面、背靠背方式：相邻二列机柜的正面板相对 或者背面板相对排列。 • 列间距： • （1） 机柜正面所在过道间距应不小于1100mm，机柜背 面所在过道间距应不小于1000mm。 • （2） 对于由客户自行提供数据机柜及设备的，必须核实 其供电方式、设备耗电情况，合理排列机柜。 • （3） 当机柜自身无法满足安全管理要求而需要采用隔笼 措施时，过道间距应以安全要求间距为准。
下送风方式的出风量要求
• 所有下送风机房均应有足够的冷气注入量，应 满足机房循环换气90次以上。总的出风量应保 证机房设备内每个出风口的基本出风量都能达 到15m3/min以上（即所有近距离柜底出风口均 打开，且调节至15m3/min时，最远端出风口的 最大出风量仍不小于15m3/min）。 考虑到机房基础建设的整体性与业务发展的阶 段性，所有还没有安装设备的机柜底部地板的 出风口均应能用活动密封盖板盖起来；对于大 型机房，对于近期还没有发展客户的区域，在 地板下将暂时不使用的区域用便于拆卸的间隔 板隔离开来的，消除不必要的冷气泄漏空间， 以有利于将冷气集中在数据设备工作的区域内。