通信机房、数据中心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

通信机房、数据中心精确送风系统技术规范书

1、概述

1.1 内容概述

本次精确送风包含两种形式，第一种是通过改善机房气流组织，使空调系统送出的冷气通过最短路径到达机柜内，对机柜冷却后排出；第二种是指通过风管、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。第二种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。

1.2 规范性应用文件

下列标准中的条款通过本规范的引用而成为本标准的条款，使用本规范的各方应尽量探寻这些标准最新版本的可能性。

《通信用配电设备》YD/T585-1999

《通信用配电设备质量分等标准》YD/T683-94

《电工成套设备中导线的颜色》GB/T2681-1981

《电工成套设备中指示灯和按钮的颜色》GB/T2682-1981

《通信设备产品包装通用技术条件》GB/T3873-1983

《信息技术设备的安全》GB/T4943-2001

《通信局(站)电源、空调及环境集中监控管理系统》YD1363-2005

《通风与空调工程施工质量验收规范》GB/50243-2002

2、总体技术要求

2.1 第一种精确送风系统组成

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。

送风装置包括：风量调节阀、送风器等安装件。

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 第一种精确送风实现方式

2.2.1 下送风气流组织

下送风气流组织是指活动地板的空调送风口布置在机柜近侧或底部。冷却空气从设在机柜近侧或底部的活动地板可调送风口送出，送出的低温空气只在瞬间与机房内的热空气混合，即刻从机柜的进风口进入机柜，与机柜内通信设备进行热交换后从机柜后侧排出，有效地提高了送入机柜冷却空气的质量，用较少的风量，提高了机柜的冷却效果。下送风气流组织详见下图：

2.2.2 上送风气流组织

上送风气流组织是指先调节机房环境，进而调节机柜内通信设备的温度。上送风气流组织详见下图：

不论是采用上送风或下送风气流组织方式，都建议机房设备应按照设备正面对正面、背面对背面的布局排列，即在工程设计时，机架按照“热/冷通道”方式进行设计排列，在“热/冷通道”方案中，设备机架按照热/冷通道交替放置。机架内设备入风口方向的采用面对面设置在冷通道中(通常指冷气进风口同侧)，出风口方向的则背靠背设置在热通道中(通常指热出风口同侧)，机架正面为冷通道，背面为热通道。冷热通道间隔建议1.5m左右。有条件的地方在热风道上设置回风管道，这样，回风速度加快，机房内冷热气流各行其道，气流顺畅，可提高整体制冷效果。

2.3 第二种精确送风系统组成

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、伸缩送风管及送风接头。

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。

2.3.1 第二种精确送风实现方式

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、连接送风管、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

2.3.2 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。

2.3.2.1 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×△t)m3/h

其中，P——机柜功耗，单位：W

Cp——空气的比热容，单位：kJ/kg·℃

p——空气的密度，单位：kg/m3。

△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。

表1 单机柜送风量与功耗关系表

序号机柜功耗(KW) 最小送风量(m3/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 1000

图3 单机柜送风量与功耗关系图

2.3.2.2 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℃。

2.3.2.3 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.