(推荐)机房空调上送风、下送风、水平送风优缺点比较
机房空调知识介绍
风道上送风:适合空调要求较高或无条件采用风帽送风的大中型机房
地板下送风:适合地板净空高度>300mm的中小型机房
第四节 常见机房空调品牌介绍 机房空调品牌介绍
美国的艾默生(EMERSON) 意大利的海洛斯(HIROSS) ( ) 德国的思图斯(STULZ 梅兰日兰) 梅兰日兰) (
公司在中国统一销售)
机房空调知识介绍
主讲人:王建
目标:
熟悉机房空调的特点 掌握机房空调负荷的计算 熟悉空调的选型及气流组织 了解机房通风
第一节 机房空调的特点
一、高显热比
潜冷量
显冷量
Байду номын сангаас
显热 显热 显热比= 显热比= ———— = —————— 总热 显热 + 潜热
总冷量
一般的办公环境的显热负荷 计算机房有 90-100%的显热 只占总热负荷的 60负荷 (SHR=0.9-1.0),因 70%(SHR=0.6-0.7),因 此机房空调必须按高显热 此舒适空调的显热比SHR 比SHR而设计. 设计的比较低.
(由梅兰日兰
意大利的阿尔西(RC) 加拿大的佳力图
第五节 美国艾默生机房空调介绍
DateMate3000系列机房空调产品
设计特点
特点: 特点: 高效的制冷系统设计,节能运行, 高效的制冷系统设计,节能运行,在机房环境下使 比普通舒适性空调可节省20~30%的能耗 用,比普通舒适性空调可节省 的能耗 具有恒温、恒湿功能,大风量、小焓差设计, 具有恒温、恒湿功能,大风量、小焓差设计,满足 专业机房需要 采用高效稳定的涡旋式压缩机,保障产品的高寿命 保障产品的高寿命、 采用高效稳定的涡旋式压缩机 保障产品的高寿命、 高能效比 全中文大屏幕显示,具有密码保护、 全中文大屏幕显示,具有密码保护、专家故障诊断 功能 超宽输入电压设计, 超宽输入电压设计,独特的缺相保护功能和相序检 测与相序错位自动调整功能,可实现来电自启动。 测与相序错位自动调整功能,可实现来电自启动。 配备标准监控接口, 配备标准监控接口, 灵活的主备机切换功能,实现机组自动切换、 灵活的主备机切换功能,实现机组自动切换、轮流 值班功能 低噪音设计 适应环境温度宽
对于密封冷通道形式的数据中心,地板下送风和列间近端送风的空调能耗对比
对于密封冷通形式的数据中心,地板下送风和列间近端送风的空调能耗对比一、前言传统的通信机房、数据中心通过机柜的前后方向相对布置而形成开放的冷、热通道,该方式下冷、热风会在机柜的顶部和侧部进行混合,造成了部分冷量损失。
目前新建的数据中心,已普遍采用密封通道的解决方案,将机房/数据中心的冷(或热)通道使用通道门窗密封起来,组成冷通道气流遏制系统。
经测试,该方案下95%左右的冷风都经冷通道进入服务器机柜,所有机柜排出的热风均被空调系统吸回,热风不再进入到机柜的进风面。
有效防止了冷热气流混合/短路,同时避免冷热混风导致的机房热点问题,提高了机房空调系统的冷量利用,降低了机房空调的能耗,从而提高了机房PUE。
对于密封冷通道,常用的有地板下送风和列间空调近端送风两种方式,本文仅从节能角度分析,究竟哪一种更加节能。
二、模型设定设定有12个5kW机柜,按密闭冷通道布置,分别采用房间级地板下送风和列间空调近端送风的降温方式,分别采用风冷直膨空调和冷冻水空调两种机型进行能耗比较。
(为了更好地对比分析,假定机房内只有IT服务器机柜的发热,没有围栏结构传热、照明、配电柜等的发热。
)IT总功耗:IT机柜总功耗=5*12=60kw三、当采用风冷直膨精密空调时,房间地板下送风和列间近端送风的空调能耗比较1、空调选型a、当采用房间地板下送风时,选择1台海悟风冷直膨房间空调CMA2070,名义制冷量为70kw、显冷量为68.5kw,实际情况下会增加1台空调备用;空调宽*深*高:1930*996*1975mmb、当采用列间近端送风时,选择3台海悟风冷直膨列间空调CRA3025,单台名义制冷量为25kw,实际情况下会增加1台空调备用;空调宽*深*高:300*1200*2000mm风冷直膨房间空调CMA2070技术参数表:风冷直膨列间空调CRA3025技术参数表:2、机房布局房间空调机房平面布局列间空调机房平面布局3、计算标准工况EER及实际功耗a、风冷直膨房间空调EER及实际功耗:计算标准工况下(室外环境温度35℃,室内回风24℃,相对湿度50%),单台房间空调EER =68.5/23.80=2.88由于房间空调为定频空调,当空调制冷量大于负载需求时,空调只能通过开/停来降低制冷量,此时EER≤2.88,即其实际运行功耗≥60/2.88=20.83kW。
上送风和下送风机房精密空调的区别
上送风和下送风机房精密空调的区别机房精密空调的送风和回风方式有多种,上送风、下送风、上回风、下回风等,针对不同的机房环境和设备要求选择不同的送风方式,来保障机房稳定高效的运行,机房专用空调机送风形式有上送风和下送风。
什么是上送风精密空调?上送风系统在机房顶部安装散风口,冷风从出风口排出对机房内制冷,这种送风方式由于冷风先与空气混合,影响制冷效果,一般适合用在小型机房或是散热量小的机房一般也采用将天花板以上作为静压箱来处理,当有的用户需要接风管是时候,我们希望风管不宜过长,应保证静压消耗小于75Pa,如确实需要较长风管,考虑采用增压风机系统来弥补。
什么是下送风精密空调?下送风在地板上开孔,将地板下作为一个静压箱,在机架下方装有出风口,使经过空气调节的较低温度气体自下而上流过程控机架,将热量带走,精密空调冷风向下排出,将冷风送向机房内设备达到制冷,从而保证程控机在一个适宜的环境温度下工作。
上送风方式的优点:(1)因为通信设备是上走线方式,机房内没设活动地板,空调机组所需加湿给水管、凝结水排管均为明布置,一旦有漏水现象,能快速发现,及时排除,消除引起机房不安全的因素。
(2)机房内没有活动地板,不易积灰,即使房间有灰尘,清理打扫很方便,从而使空调机组的过滤网使用时间长,减少维护管理的工作量。
(3)对于程控交换机房,通信设备一般多是分期分批,逐步安装的,空调设备也是与通信设备同步分批安装,通信电缆上走线的机房有利于空调设备加湿给水管、凝结水排水管的扩容建设。
上送风方式的缺点:(1)上送风的空调送风方式是由机房的上部送到通信设备,与热空气交换后,从机房的下部回到空调机组内。
机房的送风气流组织与空气流动特性相矛盾,从而使得房间最下部温度偏高,不利于通信设备的运行。
(2)根据机房的大小,空调机组送风距离的长短,空调上送风具体形式有所不同。
需要送风距离较短时,可以用消音送风帽的风口直接送到机房内,机房内的气流组织为上侧送风下侧回风方式。
各种空调送风方式区别
各种空调送风方式区别上送风、下送风方式缺点下送风:空调将冷空气送入地板下,在机架附近的地板上开送风口,冷空气由此送出来冷却机架内的设备。
送风口的位置和数量需要仔细调整。
上送风:对于上送风方式,不管是有风管和无风管,空调送出的冷空气首先和最热的空气混合,混合后的温热空气来冷却机柜等设备。
下面推荐采用弥漫式送风方式,适合我们的机房项目。
弥漫式送风方式优点(型号为S/M X X DA)冷空气由空调下部送出,在地板平面流动,依据流体力学原理,冷空气分布在机柜的中部和下部,在机柜周围形成冷空气的“包围”,空气受热后上升,在房间内依靠“热动力”流动。
计算机机柜在底部吸入冷空气,计算机或机柜本身的强制通风设备完成空气的循环,受热的空气由机柜上部排出。
我们在机柜上安装回风格栅,使机柜内服务器排除的热风通过服务器机柜上部的风扇吹入到空调回风格栅口回到空调回风口,形成良好的循环。
弥漫式送风空气在机房内的循环方式相对于下送风方式,弥漫式送风方式(也可以用在不需要架空地板的机房),而单位面积的热负荷可提高10%,同时房间层高要求降低,普通房间都可以作为机房使用。
由于机柜被冷空气包围,相对于下送风方式,弥漫式送风方式下机柜的冷却效果更佳。
而对于上送风方式,弥漫式送风方式不需要风管,避免了房间的温度的不均匀的情况的发生,同时可以节能10%-20%,降低空调制冷量需求10%。
弥漫式送风方式的优势·单位面积热负荷提高10%·降低机房建筑层高要求节省安装费用·节省运行费用机组下端增加风箱空调正前方没有障碍物,不影响送风下送风改成前送风的我们将所有空调回风口向上通过镀锌板加保温材料延伸到机房吊顶上,在服务器后部(热通道)上空去掉吊顶膜,更换回风百叶,使吊顶层成为热空气的回风通路。
吊顶热通道改为单排通风格栅新机房4台空调延伸到吊顶空调回风口延伸到吊顶上通过吊顶上回风。
热通道通过吊顶上回风,回风格栅安装在机柜上方对应机柜风扇的位置。
精密空调下送风与上送风有什么区别
精密空调下送风与上送风有什么区别机房精密空调的送风和回风方式有多种,上送风、下送风、上回风、下回风等,针对不同的机房环境和设备要求选择不同的送风方式,来保障机房稳定高效的运行,机房专用空调机送风形式有上送风和下送风。
什么是下送风精密空调?下送风在地板上开孔,将地板下作为一个静压箱,在机架下方装有出风口,使经过空气调节的较低温度气体自下而上流过程控机架,将热量带走,精密空调冷风向下排出,将冷风送向机房内设备达到制冷,从而保证程控机在一个适宜的环境温度下工作。
什么是上送风精密空调?上送风系统与下送风送风方式相反,在机房顶部安装散风口,冷风从出风口排出对机房内制冷,这种送风方式由于冷风先与空气混合,影响制冷效果,一般适合用在小型机房或是散热量小的机房一般也采用将天花板以上作为静压箱来处理,当有的用户需要接风管是时候,我们希望风管不宜过长,应保证静压消耗小于75Pa,如确实需要较长风管,考虑采用增压风机系统来弥补。
机房精密空调上下送风的区别下送风方式的优点(1)下送风方式是将低温空气直接从底部送到通信设备内,吸收通信设备的热量后,从机房顶部回到空调机组顶部。
空调风流动方向与空气特性相一致,容易得到好的空调效果。
(2)地板下的空间比风管断面的面积要大许多,这就形成了静压箱,因此下送风方式送风均匀,整个机房区域的温差小。
(3)因为送风是在活动地板内,从而使下风的距离与上送风方式在同等条件下,所需的送风风压低,空调设备和送风噪声相对会低一些。
(4)单从空调专业的角度出发,下送风方式不需送风风管和送风口,对于设计施工来说,相对简单方便,空调设备的摆放就可以灵活的进行调整。
由于下送风将通信工艺所需的各类管线,空调专业的管线均隐藏在活动地板内,从而使得通信机房内显得整齐美观。
仅从空调专业投资来说,相对上送风而言投资会低一点。
下送风方式的缺点(1)因为活动地板主要是给通信设备布置各类通信管线用的,一些建设单位从减少消防保护区、降低气体灭火系统投资方面考虑,活动地板的净高度不到400 mm,一般在工程初期时通信设备少,管线少,且开始管线的布置也是整齐有序,能保证有足够的空间给空调送风用,随着工程的不断扩容,设备管线愈来愈多,加上后期的施工也是怎样省事怎样做,从而无法保证空调送风所需的足够面积,从而影响空调效果。
机房设计 上下走线的利弊
在各类机房中,综合布线系统的铺设位置分上走线和下走线两大类,所谓上走线,是指线缆采用铺设再高于设备高度的空间中,而下走线则铺设在架空地板下,这与设备的上进线和下进线说的是两件事。
提到综合布线系统的铺设位置,在机房设计时涉及的因素很多,如:机房空间的宽松程度(在中国,有许多机房的空间是比较富裕的,也不受到成本核算的压力)、机房设备(包括服务器的进线方向等等)、强电线缆的铺设位置、空调风路和机架/机柜的造型/功能等等。
在机房中,最多的线缆分属两大系列:强电和弱电,而弱电中又以综合布线为主。
以往,机房布线设计大多将强电和弱电全部铺设在架空地板下,以求今后调整方便。
自2002年海南机房大火后,经查认为强电下走线具有起火的隐患(例如:当空调漏水时,可能会引起短路,产生火花,造成起火)。
为此,电信系统进行了为期数年的大规模机房整治,以命令方式将原下走线的强电线路全部“搬迁”为上走线。
在计算机机房中,上走线方式也逐渐为人们所接受。
对于机房空调而言,分侧送风和下送风两大类,而安装有架空地板时,多数机房采用的是下送风方式,它使架空地板与真地之间形成了风的传送通道,让冷风可以从设备的侧下方送入设备前方的冷走廊,使用风扇将设备加热后的风送到设备后方的热走廊,最终回到空调机中制冷。
由于架空地板下是空调系统的传输通道,因此当弱电采用下走线方式时,就会形成“风阻”,造成风的传送阻力加大。
因此,强电线缆、弱电线缆可以形成三种常见的组合:•强电和弱电全部采用下走线。
这时,强电与弱电只能从机房的两边以叉齿结构交叉安装桥架,并仔细分析风道的走向,尽量减少对风的阻力。
同时,由于强电线缆离地面比较近,在设计上需防范空调漏水可能带来的影响,当然还应防范人为造成的强电线缆损伤。
•强电和弱电全部采用上走线。
强电和弱电全部采用上走线时,在空间需要形成多层桥架,因为强电与弱电最好不要铺设在同一根桥架中(移动公司的基站除外),以免引入电磁干扰。
全部上走线的前提是对机房的层高有所要求,另外,由于弱电系统的线缆经常需要调整,上走线时尽管不需要打开架空地板,但仍然存在着线缆维护和调整的工作难度。
机房空调
机房专用空调1.机房空调定义机房空调是一种专门供机房使用的高精度空调,因其不但可以控制机房的温度,也可同时控制湿度,也叫恒温恒湿机房专用空调机,另因其对温度、湿度控制的精度很高,亦称机房精密空调,起到改善机房环境、湿度、确保设备正常运行。
2.机房空调特点机房空调的主要服务对象为计算机等精密电子设备,为机房提供可靠IDC 与检测机房工作温度、相对湿度、空气洁净度,具有高显热比、高能效比、高可靠性、高精度等特点。
因此,机房空调应具备一下功能:独立制冷、独立加热、独立加湿、独立除湿、机房空气过滤、监控等功能。
3.机房空调组成部分1)控制检测系统系统通过控制显示器显示空气温度、湿度、空调机组的工作状态,通过分析传感器反馈的信号,对机组的功能项,发出相应的指令,达到控制温度、湿度的目的。
2)通风系统由于机组内的各项功能,在对机房内空气进行处理时,需要空气的流动来完成热、湿的交换,保持机房内空气的流通,防止尘埃沉积,并及时将悬浮于空气的尘埃过滤。
3)制冷循环及除湿系统系统利用制冷剂蒸发时吸收汽化潜热来制冷的制冷剂是空调制冷系统中实现制冷循环的工作介质,它的临界温度会随着压力的增加而升高,利用这个特点,先将制冷剂气体利用压缩机作功,压缩成高温高压气体,再送到冷凝器里,在高压下冷却,气体会在较高的温度下散热冷凝成液体,高压的制冷剂液体通过一个节流装置,使压力迅速下降后到达蒸发器内在较低的压力温度下沸腾。
4)加湿系统通过点击加湿罐来实现。
5)加热系统大多采用电热管形式加热。
6)水冷机组水(二乙醇)循环系统水冷机组的冷凝器设在机组内部,循环水通过热交换器,将制冷剂气体冷却凝结成液体,因水的比热容很大,所以冷凝热交换器体积不大,可根据不同的回水温度调节压力控制三通阀(或电动控制,通过热交换器的水量来控制冷凝压力。
循环水的动力是由水泵提供的,被加热后的水,有几种冷却方式较常用的是干冷器冷却,即将水送到密闭的干冷器盘管内,靠风机冷却后返回,干冷器工作稳定、可靠性高,但需要有一个较大体积的冷却盘管和风机。
机房空调上送风、下送风、水平送风优缺点比较
下送风方式的优点a)下送风方式是将低温空气直接从底部送到通信设备内,吸收通信设备的热量后,从机房顶部回到空调机组顶部。
空调风流动方向与空气特性相一致,容易得到好的空调效果。
b)地板下的空间比风管断面的面积要大许多,这就形成了静压箱,因此下送风方式送风均匀,整个机房区域的温差小。
c)因为送风是在活动地板内,从而使下风的距离与上送风方式在同等条件下,所需的送风风压低,空调设备和送风噪声相对会低一些。
d)单从空调专业的角度出发,下送风方式不需送风风管和送风口,对于设计施工来说,相对简单方便。
空调设备的摆放就可以灵活的进行调整。
由于下送风将通信工艺所需的各类管线,空调专业的管线均隐藏在活动地板内,从而使得通信机房内显得整齐美观。
仅从空调专业投资来说,相对上送风而言投资会低一点。
1.2 下送风方式的缺点a)因为活动地板主要是给通信设备布置各类通信管线用的,一些建设单位从减少消防保护区、降低气体灭火系统投资方面考虑,活动地板的净高度不到400 mm,一般在工程初期时通信设备少,管线少,且开始管线的布置也是整齐有序,能保证有足够的空间给空调送风用,随着工程的不断扩容,设备管线愈来愈多,加上后期的施工也是怎样省事怎样做,从而无法保证空调送风所需的足够面积,从而影响空调效果。
b)下送风是由活动地板形成一个大的送风箱,使得通信机房的空调送风远近均匀,所以活动地板好坏直接影响空调效果,由于地板质量不好,或是施工、管理不当都会造成送风短路,未能到达最远处通信设备机架,使得机房内区域温差较大,不利用通信设备正常工作。
因此下送风的空调效果受到活动地板的质量、施工、维护管理多方因素的影响。
c)尽管机房密封性较好,但还是有灰尘进入机房,特别是西北和北部地区风沙较大,灰尘很多,活动地板下面极易藏污纳垢,而且清理很难,如果管理不善,会造成一些部位有灰尘集聚,空调下送风会使灰尘随风进入通信设备,增加设备故障,严重时影响通信设备的正常工作。
空调送风方式
送风方式是指空调工作时进行空气循环的方式,一般有独立上送风、独立下送风、上下同时送风三种送风方式。
每种气流有四种不同的风速档(自动、低速、中速、高速四挡),满足不同场合的使用需求。
上送风采用管道从机房的天花板从上至下送风,适合快速降低机房温度和加湿;下送风是从机房的地板处和墙角处从下至上送风,适合快速升高机房温度和除湿。
1、气流组织的形式:上送下回方式、上送上回方式、中送风、下送风2、常见送回风口形式:侧送、散流器平送和下送、喷口送风、回风口下回风第一章机房专用精密空调特点能够充分满足机房环境条件要求的机房专用精密空调机(也称恒温恒湿空调)是在近30年中逐渐发展起来的一个新机种。
早期的机房使用舒适性空调机时,常常出现由于环境温湿度参数控制不当而造成机房设备运行不稳定,数据传输受干扰,出现静电等问题。
精密空调机,通常具有如下一些性能特点:1.1 大风量、小焓差与相同制冷量的舒适性空调机相比,机房专用精密空调机的循环风量约大一倍,相应的焓差只有一半,机房专用精密空调机运行时通常不需要除湿,循环风量较大将使得机组在空气露点以上运行,不必要像舒适性空调机那样为应付湿负荷而不得不使空气冷却到露点以下,故机组可以通过提高制冷剂的蒸发温度提高机组运行的热效率,从而提高运行的经济性。
根据经验,显热比为1.0的机组的单位制冷量的能耗仅是显热比为0.6的机组的60%左右。
同样,机房要求温湿度指标相对稳定,较大的循环风量将有利于稳定机房的温湿度指标,显然,在制冷量一定的情况下,风量的增大将导致焓差的减少,因而通常机组只能在显热比相当高的工况下运行,这恰恰与机房的负荷特点相适应。
通常舒适性空调冷负荷中有30%是为了消除潜热负荷,有70%是为了消除显热负荷。
对机房来讲,其情况却大不相同,机房主要是设备散出的显热,室内工作人员散出的热负荷及夏季进入房间的新鲜空气的热湿负荷(仅占总负荷的5%)。
并且冬季是需要加湿而不是减湿,即使在冬季机房仍需要消除热负荷,特别是程控机房更是如此。
洁净室达到洁净度要求的必要条件
洁净室达到洁净度要求的必要条件洁净室要获得良好的洁净效果,不仅要着重采取合理的空调净化措施,而且也要求工艺、建筑及其他专业采取相应的措施:不但要有合理的设计,而且还要精心的符合规范的施工安装,以及正确的使用洁净室和科学的维护管理。
为使洁净室获得良好的效果,国内外已有不少文献从不同的角度作过阐述。
实际上,不同专业之间很难做到理想地配合,而且设计者很难把握施工安装质量以及使用和管理情况,尤其后者。
就洁净室净化措施而言,许多设计者,或者还有施工方,往往对其必要条件未予足够重视,造成洁净效果不理想。
下面就洁净室净化措施中达到洁净度要求的四个必要条件简要介绍。
一、送风洁净度要保证送风洁净度符合要求,关键是净化系统末级过滤器的性能和安装。
净化系统末级过滤器一般采用高效过滤器或亚高效过滤器。
按我国标准[1]规定高效过滤器效率分四档:A类为≥99.9%,B类为≥99.9%,C类为≥99.999%,D类为(对≥0.1μ m粒子)≥99.999%(亦称超高效过滤器);亚高效过滤器[2]为(对≥0.5μm粒子)95~99.9%。
效率越高,过滤器的价格也越贵。
所以选择过滤器时应本着既要满足送风洁净度要求,又要考虑经济合理。
从洁净度要求考虑,以低级别洁净室选用低性能过滤器、高级别洁净室选用高性能过滤器为原则。
一般说来:100万级可选用高中效过滤器;低于1万级可选用亚高效或A类高效过滤器;1万~100级选用B类过滤器;100~1级选用C类过滤器。
这里每个洁净度级别似乎都有两类过滤器可供选择,选择高性能的还是低性能的,要视具体情况而定:当环境污染严重,或室内排风比例很大,或该洁净室特别重要,需要较大安全系数,在这些或其中之一情况下,均要选择高一类过滤器;反之可选择较低性能过滤器。
对0.1μm粒子要求控制的洁净室,不论控制的粒子浓度高低均要选择D类过滤器。
以上所述仅从过滤器角度出发,实际上要选择好过滤器还要全面考虑洁净室特性、过滤器特性和净化系统特性[3]。
通信机房空调送风方式分析
(3)加强对工作人员的管理。
供水系统中阀门的部分故障是由于工作人员使用不当引起的。
针对这种情况,加强对工作人员的管理,包括阀门安装、阀门使用以及后期对阀门的维护工作,加强对工作人员的岗前培训和定期考核,降低因为工作失误出现的故障。
加强对供水系统的管理,可以使供水系统运行的更加稳定,阀门故障也会减少。
4结束语从供水系统运行过程中阀门故障原因以及故障类型,看出阀门故障容易出现,一旦出现,就会产生不良的后果。
相关部门需要根据故障原因并分析故障类型解决故障,通过定期巡查和对阀门的日常养护延长阀门的使用寿命,实现阀门功能的最大化,维护供水系统的运行情况,保证我国供水安全。
参考文献[1]邵宏,曹徐齐,阮辰旼.面向保障未来稳定的供水能力———供水服务的经验与挑战:东京都供水历史和现状[J].净水技术,2018(12):5-10.[2]薛峰.城镇供水管网漏损控制及分区计量管理[J].节能,2018,37(12):102-104.[3]曾祥,胡铁松,王敬,王欣,汪琴.并联供水水库联合调度规则最优性条件研究Ⅰ:理论分析[J].水利学报,2018(12):1-8.[4]赵晓鹏.加快供水管网改造与优化措施探讨[J].科学技术创新,2018(34):132-133.[5]张福明,李威,王艳苹,许文丽.采用PLC控制的恒压供水系统设计的研究[J].农村经济与科技,2018,29(22):287,289.[6]张健.城市供水干线阀门故障分析及预防措施[J].酒钢科技,2017(3):76-80.[7]陈晓晶.关于供水管网中阀门使用问题的研讨[J].科技创新与应用,2017(10):195.[8]张富渊,黄永深.阀门的常见故障及维修策略探析[J].科技创新与应用,2015(23):142.〔编辑毕来金〕通信机房空调送风方式分析高赛英(宝钢工程技术集团有限公司,上海201900)摘要:分析研究通信机房空调上送风与下送风方式的利弊,根据实际情况及发展需求提出优化措施。
数据中心机房上送风空调气流组织及运行模式分析
数据中心机房上送风空调气流组织及运行模式分析摘要:在信息时代下,计算机运行得越来越快,整体上的集成度也越来越高。
当前国内外都在中心数据机房内,统一集中放置数据设备,所以机房内部的经济性、现实意义、能源消耗密度都相当高。
所以,这样的机房常常会出现温度过高问题,相应的空调整体气流组织存在不合理,总的运行效果也不甚理想,甚至危及机房的安全性。
基于此,本文以某机房为背景,主要分析上送风空调及其气流组织、整体运行模式,仅供参考。
关键词:数据中心;气流组织;上送风空调;运行模式在数据中心机房,主要提供信息化服务,集中放置、运行数据设备。
在数据中心机房剧增的背景下,机房能耗日益增加,相应的单台机柜总的容量也变得更大。
所以,机柜需要进一步提升散热效果,传统精密空调现已不能达到单机柜高密度功耗方面的要求。
而上送风空调体系,充分集成了节能技术,还利用了自然冷源,并且优化了气流组织,改善了运行模式,令空调运行效率更高,达到数据中心机房的温度要求。
一、数据中心机房专用上送风空调目前,上送风空调以其建设投资少、周期短等优势,获得了很广泛的应用。
在中心数据机房,一般空间紧闭、机架高大、设备发热量大、位置固定等。
所以,在机房室内,经常会固定上送风空调机及其出风口。
但出口往往风速较大,会出现一种独特的气流稳态场。
当机房内确定机架、空调机的安装地方后,就形成了气流场,且难以再改变。
在部分局部区域,往往并不利于气流场,相应的冷量输送也很少,以至于局部温度急剧升高。
所以,应注意灵活调整开启空调机的状态,以改善气流场的稳态方式。
根据开启后的最佳气流场,从各局部实际出发,来选择上送风空调日常的运行模式。
通过重点监测空调运行用能情况,来有效降低整体能耗。
现阶段,空调专业人员往往仅参与初始调试空调状态。
广大维护人员也大多是电子专业工作人员,甚少了解流体、传热等方面的知识,缺乏气流组织的认知,常常凭经验来选用运行模式,随意开启空调机、随机选择运行模式,以至于增大制冷量、延长开启时间,常常违规调低设定温度,或上报主管部门申请增设空调机。
几种不同通风方式的性能比较
几种不同通风方式的性能比较0 引言相关研究表明,病态建筑综合症都与不良的通风方式有关。
加大新风量可以明显改善室内空气品质,但能耗也随之增加。
随着空调技术的发展,送风方式也日益多样化。
与传统的顶板送风相比,在某些场合采用地板送风、工位送风和置换通风等空调方式具有通风效率高、运行能耗低等优点。
1 三种送风方式的基本原理室内空气品质不仅影响人的舒适感,对人员的工作效率也有一定的影响。
传统的顶板送风属于混合通风,处理后的低温空气通过顶板送风散流器与室内空气混合,消除室内余热余湿,室内温湿度在空间上分布均匀。
但项板送风的室内空气品质较差,能耗较高,使用上也受到限制。
以下分别介绍地板送风、工位送风和置换通风三种送风方式的基本原理。
1.1 地板送风地板送风是混合通风的另一种形式,处理后的空气经过地板下的静压箱,由送风散流器送入室内,与室内空气混合。
其特点是洁净空气由下向上经过人员活动区,消除余热余湿,从房问顶部的排风口排出,室内温度均匀一致。
由于地板提升的高度有限,送风量受到限制,地板送风多用于空气一水系统。
近些年,地板送风广泛用于机房、控制中心、办公室和实验室等散热设备多、人员密集的建筑。
1,2 工位送风工位送风是一种集区域通风、设备通风和人员自调节为一体的个性化的送风方式。
在核心区域c 人的呼吸区) 安装送风口,通过软管与地板下的送风装置相连,送风口的位置可以根据室内设施灵活变动。
个人可以根据舒适需要调节送风气流的流量、流速、流向及送风温度。
而在周边区域( 会议厅、休息室、走道等) 安装一般的地板送风装置,用于控制室内大环境的热湿负荷。
由于现代办公建筑多采用统间式(open plan office) 设计,个人对周围空气的冷热需求差异较大,更适宜安装工位送风。
1.3 置换通风置换通风属于下送风的一种,气流从位于侧墙下部的散流器水平低速送入室内,在浮升力的作用下上升至工作区,吸收人员和设备负荷形成热羽流。
在上升过程中,热羽流不断卷吸周围空气,流量逐渐增加。
空调常见送风方式问题的个注意事项
空调常见送风方式问题的个注意事项随着生活水平的提高,越来越多的家庭和办公场所开始安装空调设备,为我们提供舒适的室内温度。
空调不仅能调节室内温度,还能通过不同的送风方式为我们带来更好的舒适感。
然而,很多人在使用空调时都没有注意到一些常见的送风方式问题,这可能会影响空调的效果和寿命。
在本文中,我将介绍一些常见的送风方式问题,并提供一些注意事项来解决这些问题。
1. 默认送风方式的问题大多数空调设备在出厂时都会默认使用某种送风方式,比如上送风或下送风。
然而,这种默认的送风方式并不一定适用于所有的情况。
不同的房间布局和使用需求可能需要不同的送风方式。
如果一味地使用默认的送风方式,可能会导致室内温度不均匀,或者造成一些特定的不适感,比如直吹风导致的头痛或感冒。
注意事项: - 在安装空调时,根据房间的布局和使用需求,调整合适的送风方式。
- 如果感觉直吹风不舒服,可以调整送风方向或使用风向扇等工具来改善送风效果。
2. 上送风与下送风的区别上送风和下送风是两种常见的送风方式,它们有着不同的特点和适用场景。
上送风:上送风是指空调将冷风从上方向下方吹送。
这种方式适用于较高的房间,可以有效地降低房间顶部的温度,并将冷风均匀分布到整个房间。
上送风还可以帮助预防屋内湿气过重的问题,避免出现潮湿和发霉的情况。
下送风:下送风是指空调将冷风从下方向上方吹送。
这种方式适用于较低的房间,可以较快地降低房间底部的温度,并将冷风迅速散布到整个房间。
下送风还可以避免直接吹向人体,减少不适感和感冒的风险。
3. 左右送风的选择除了上送风和下送风之外,一些空调设备还具有左右送风的功能。
左右送风是指空调将冷风从左侧和右侧吹送,可以增加送风的范围和均匀度。
这种方式适用于大型房间或开放式空间,可以更好地满足多个人的送风需求。
注意事项: - 在选择左右送风功能时,考虑房间布局和使用需求,以确定是否需要该功能。
- 如果左右送风不是必需的,可以选择关闭该功能以节约能源和延长空调寿命。
新风系统上出风好还是下出风好?
新风系统上出风好还是下出风好?你了解气流组织吗?你知道出风口在哪吗?回风口与出风口的区别:出风口一般为方形散流器,呈方行多层可拆卸,一般用防火帆布连接,无过滤网;出风口有喷口,散流器方形的或圆形的,有双层百叶,或条缝型风口,出风口一般有调节风量大小或角度的叶片,回风口一般不要求那么多,回风口多呈长方形,有称单(双)层百叶风口,并带有过滤网。
回风口一般都是单层百叶,条缝型风口,简单的回风口有可能只是一层钢丝网,送风口可以根据送风温度及送风口开尚的角度觉得室内的气流组织,而回风口一般对室内气流组织影响不大。
出风口,回风口,新风口,排风口,怎么区分?出风口是空调系统中送风用的,一般它的后面不会带过滤网,表面会很干净,送冷风时可能还会有冷凝水积聚在上面;回风口通常也是指空调的回风口,一般来说它的后面都会带着过滤网,风口表面还会有黑色的灰尘积在角落里,很容易区分;新风口是用风机把外面的自然风直接送到所需区域,一般也很带着过滤网;出风口一般为方形散流器,呈方行多层可拆卸,一般用防火帆布连接;送冷风时时水珠挂在上面!有回风口多呈长方形,有称单(双)层百叶风口,并带有过滤网;主要作用在于把污浊的空气吸回去。
新风口则较小,每个房间贴墙安装或是于送风口呈直线的必是新风口无疑!排风口一般为格栅式,安装在外墙上,主要作用是把室内的污浊空气排到室外,多采用轴流风机因为机器口呈圆形为便于施工一般采用铁皮风管进行连接!室内的安装位置大多在距机房不远的某个角落!附送:气流组织按照送、回风口布置位置和型式的不同:侧送侧回、上送下回、中送上下回、下送上回、上送上回。
侧送侧回侧送风口布置在房间的侧墙上部,空气横向送出,气流基本吹到对面墙上后转折下落,以较低速度流过工作区,再由布置在侧墙下部的回风口排出。
根据房间跨度大小,可以布置成单侧送、单侧回,和双侧送、双侧回。
优点:①速度场和温度场都趋于均匀和稳定,因此能保证工作区气流速度和温度的均匀性。
精密空调地板送风和上送风的区别
精密空调地板送风和上送风的区别精密空调采用地板下送风上回风机组地板下送风方式是目前数据中心空调制冷送风方式的主要形式,在金融信息中心、企业数据中心、运营商idc等数据中心中广泛使用。
模块化机房空调品牌存有可以同时实现20%~50%的节能环保,使运转费用大幅削减,而为此减少的空调设备初投资,最多两年的时间就可以归还,而整个机组的使用寿命至少存有15年。
在数据中心机房内铺设静电地板,静电地板高度为20-100cm,甚至高达2m。
将机房专用空调的冷风送到静电地板下方,形成一个很大的静压箱体,静压箱可减少送风系统动压、增加静压、稳定气流、减少气流振动等,使送风效果更理想。
再通过带孔地板将冷空气送到服务器机架上。
回风可通过机房内地板上空间或专用回风风道回风。
(地板下送风方式的优点很多,包括制冷效率较高、安装简单、安装整洁)数据机房使用地板下制冷、地板下跑线方式,由于在应用领域过程中地板下的电缆不断减少,引致地板下制冷阻塞,制冷气流组织不合理,甚至发生风短路等轻微问题,例如引致距离空调机较量的区域温度/湿度掌控正常,而距离空调机很远的区域温度偏高,无法获得有效率掌控。
在这种情况下,为了确保离端的设备获得最合适的温度控制,不得不调高温度预设点。
比如将温度预设点调高至18℃,就可以确保距离空调机离端的设备周围的温度达至24℃一下。
很似乎这将减少很多能耗。
此外,很多机房因业务特点(例如无法暂停设备运转展开调整)无法发生改变跑线,就可以减少空调设备,通过减少风量的方式去确保机房温度/湿度,而旧有空调设备的制冷量已经足够多,这存有在非常大程度上减少了机房能耗。
为了避免地板下送风阻塞问题反生,有两个方法:一是保障合理的地板高度,目前很多新建机房已经将地板高度由原来的300mm调整到400mm乃至600-1000mm,附之以合理的风量、风压配置,以及合理的地板下走线方式,可以保证良好的空调系统效率;而是采用地板下送风与走线架上走线方式。
机房送风方式
机房现状
原空调对面加装空调方案
机架走道上部加装风机方案
我们采取加装接力风机的方式,见下图。机房经过两个夏季 的考验,效果良好。
接力 风机
冷风气流
风帽
冷风气流
冷风气流
冷风 气
流
专用 空调 机组
机架列 机架 热回风 机架 机架
机架列
热回风
16500.00
机算中心上送风机房另一种改造方法:
管道上送风方式(节电20%以上)
sections) – 出風風量可調(2個區域)
• Modular size (600x600) – 模塊化(600X600) • Compatibility with an access raised floor – 和高 架地板兼容 Automatic Air flow modulation according the real load of the server.- 根据服務器的實際熱負荷自動 調節風量
215KW 28KW 243KW
机房名称
机房面积
空调总容 量
设备总发 热量
主机房 网络机房 小 计
450㎡ 100㎡ 550㎡
308.5KW 47.1KW 355.6KW
187.95KW 21.575KW 209.5KW
由于IDC机房热量大,上送风空调冷风吹不远, 往往在机架走道1/2--2/3距离内有效果,其余地方是 热浪滚滚。为此,我们采取计算摸拟的方式来确定 介决方案:
kW/m2
kW/Rack
Dell •10 PowerEdge 1855 Blades occupy “7U” – 10 個PowerEdge 1855刀片 占 “7U”
•
•Max 60 PowerEdge 1855 Blades in standard “42U” rack – 每個机架可裝60個 PowerEdge 1855刀片共“42U”
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下送风方式的优点
a)下送风方式是将低温空气直接从底部送到通信设备内,吸收通信设备的热量后,从机房顶部回到空调机组顶部。
空调风流动方向与空气特性相一致,容易得到好的空调效果。
b)地板下的空间比风管断面的面积要大许多,这就形成了静压箱,因此下送风方式送风均匀,整个机房区域的温差小。
c)因为送风是在活动地板内,从而使下风的距离与上送风方式在同等条件下,所需的送风风压低,空调设备和送风噪声相对会低一些。
d)单从空调专业的角度出发,下送风方式不需送风风管和送风口,对于设计施工来说,相对简单方便。
空调设备的摆放就可以灵活的进行调整。
由于下送风将通信工艺所需的各类管线,空调专业的管线均隐藏在活动地板内,从而使得通信机房内显得整齐美观。
仅从空调专业投资来说,相对上送风而言投资会低一点。
1.2 下送风方式的缺点
a)因为活动地板主要是给通信设备布置各类通信管线用的,一些建设单位从减少消防保护区、降低气体灭火系统投资方面考虑,活动地板的净高度不到400 mm,一般在工程初期时通信设备少,管线少,且开始管线的布置也是整齐有序,能保证有足够的空间给空调送风用,随着工程的不断扩容,设备管线愈来愈多,加上后期的施工也是怎样省事怎样做,从而无法保证空调送风所需的足够面积,从而影响空调效果。
b)下送风是由活动地板形成一个大的送风箱,使得通信机房的空调送风远近均匀,所以活动地板好坏直接影响空调效果,由于地板质量不好,或是施工、管理不当都会造成送风短路,未能到达最远处通信设备机架,使得机房内区域温差较大,不利用通信设备正常工作。
因此下送风的空调效果受到活动地板的质量、施工、维护管理多方因素的影响。
c)尽管机房密封性较好,但还是有灰尘进入机房,特别是西北和北部地区风沙较大,灰尘很多,活动地板下面极易藏污纳垢,而且清理很难,如果管理不善,会造成一些部位有灰尘集聚,空调下送风会使灰尘随风进入通信设备,增加设备故障,严重时影响通信设备的正常工作。
d)下送风空调方式的加湿给水管、凝结水排水管都布置在活动地板内,出现问题时不易发现,易造成安全隐患。
这对安全生产是最不利的。
2 空调上送风方式
2.1 上送风方式的优点
a)因为通信设备是上走线方式,机房内没设活动地板,空调机组所需加湿给水管、凝结水排管均为明布置,一旦有漏水现象,能快速发现,及时排除,消除引起机房不安全的因素。
b)机房内没有活动地板,不易积灰,即使房间有灰尘,清理打扫很方便,从而使空调机组的过滤网使用时间长,减少维护管理的工作量。
c)对于程控交换机房,通信设备一般多是分期分批,逐步安装的,空调设备也是与通信设备同步分批安装,通信电缆上走线的机房有利于空调设备加湿给水管、凝结水排水管的扩容建设。
2.2 上送风方式的缺点
a)上送风的空调送风方式是由机房的上部送到通信设备,与热空气交换后,从机房的下部回到空调机组内。
机房的送风气流组织与空气流动特性相矛盾,从而使得房间最下部温度偏高,不利于通信设备的运行。
b)根据机房的大小,空调机组送风距离的长短,空调上送风具体形式有所不同。
需要送风距离较短时,可以用消音送风帽的风口直接送到机房内,机房内的气流组织为上侧送风下侧回风方式。
需要送风距离较长时,就需要在机房上部设送风管道,通过空调送风管、送风口把空气送到机房的所需部位,这样,送风管和送风口就需要与设备的各类走线架、照明灯具进行协调,以免相互打架矛盾,给设计、施工带来一定的工作量。
c)由于上送风方式是直接将风吹到机房内或是用送风管和送风口送到机房,所需送风机的机外余压相对下送风要高,再加上送风没有了活动地板,送风本身的风声也比下送风要高,因此,同样规格的空调机组,上送风型比下送风型噪声要高些。
d)对于进深较大的通信机房,为了空调送风均匀,需要增加送风管,机房上部因通信走线桥架、空调风管、照明灯具等的布置,显得比较杂乱,没有下
送风方式机房整齐美观。
(一)下送风和上送风方式的弊端
过去的机房专用空调往往采用下送风或上送风两种方式,但随着大功率服务器的出现,上述两种送风方式已无法解决高热量机柜的散热问题,其弊端包括以下几个方面。
1.为保证空调送出的冷量与设备发出的热量有效对流,完成冷热交换,使电子设备工作在规定环境温度和湿度内,需要空调配置较大功率的风机,以保证空调的大风量和高风压,但这是非常不节能的。
2.在大多数下送风机房中,空调送出的冷量往往是自下而上传递的,而2.2米高的服务器机柜内有多层服务器。
虽然我们希望水平放置的服务器每层都能获得有效的冷却,以保证服务器安全稳定工作,但事实上由于空调送风和服务器内排风扇组成的气流是垂直关系,在没有强制密闭送风通道保证的前提下,很难保证空调送出的冷量能够有效地进入服务器机柜。
而要保证空调送出的冷量能达到2.2米机柜的上方,就要求空调送出的风速要达到5 m/s左右,这样快的风速在传递中需要较大的风压,而与之垂直放置的服务器内的风扇由于风速和风压都较小,因此吸入服务器内的冷量非常有限,对2 kW热量的机柜往往能满足要求,但对4 kW以上热量的机柜,吸入的冷量就远远不能满足冷热对流交换的要求,从而导致机柜局部过热。
如果空调送风速度低于2.5 m/s,那么空调送出的冷量根本无法使机柜1.5米以上的服务器得到很好的冷却而出现局部过热现象。
3.不论是下送风方式还是上送风方式,都很难使得空调送出的气流在机房内根据机柜的发热量不同而合理分布,这就是高热量机柜出现后机房局部过热的原因。
水平送风解决方案
为了消除原送风方式存在的弊端,有效解决高热量机柜散热的问题,一种全新的送风方式和解决高热量机柜散热问题的方法——水平送风方式诞生了,这种送风方式很好地解决了上述难题。
制冷机组是紧密贴紧服务器机柜安装的,而制冷机组送出的冷量是由多个小风扇水平送出的。
由于与服务器机柜紧密安装在一起,水平送出的风和服务器后部安装的排风扇形成一个有效的气流循环,空调的冷量由风扇送出后被服务器吸入,冷量进入服务器后对服务器进行有效的冷却,冷热交换后的气流被排出服务
器,最后被空调机吸入,如此往复循环。
只要是空调的制冷量大于服务器的散热量,则必然能使服务器的工作温度达到所要求的环境温度。
这种解决高热量机柜温度的方法刚刚在国内兴起,还没普遍运用,因此大多数用户还没有认识到它的优越性。
实际上这种方案还是一个比较节能的方案,比传统送风方式节能25%左右。
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