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数据中心具有的特色 制冷基本原则及节能方案

时间:2019-09-04 15:08 作者:admin 点击:
  每个数据中心都有自己的特色,因而也没有什么能够完全套用于任何一个数据中心的技能计划。本文首要评论在数据中心制冷节能方面的一些基本原则和技能问题。在此基础上,每个不同的数据中心能够做出自己的节能计划。
  可是这种假设有下面的不确定要素:
  1、机房空调没有运用可变量(VAV)电扇的情况下,空调的制冷功率决议干空调机的数尺。随着每机柜的热密度大大进步,按照相识规律(*注2)得出,匹配式制冷体系的功率并不能明显进步。
  2、匹配式制冷体系是传统数据中心热交换过程中额外的一个过程。这个过程加在数据中心冷却水循环和水冷机组冷却水循环之间的,因而进步送风温度并不能进步水冷机组的制冷功率和增加天然冷却的时间。
  3、依据达西·魏斯巴赫理论,水管的长度和容积会降低水管内的压力,所以这些管道会大大影响数据中心内的空调机的制冷功率和削减天然冷却的时间。
  4、当把冷送风和热回风完全阻隔之后,匹配式制冷体系能够供给适当干机房空调机在冷水节能器相同的天然冷却的时间。可是在空气节能器或热交换转轮节能器是不能有着相同的天然冷却时间。而这两种节能器都是现在世界上广泛被运用的节能器。
  可继续的数据中心节能改进项目应从如下几点考量:
  1、在等级1的数据中心中能够运用准确匹配式制冷体系,但必须运用可调理风旦电扇来满足服务器的热密度。但在等级2的数据中心应防止运用。比方在数据中心内,有些机柜的热负载为60%,有些为80%,而另外的为30%。这时,匹配式制冷体系的风量为(.603,.803and.303),归纳下来这些电扇的均匀的功率只有25%左右。
  2、在考虑并发性的冗余和无停机维修性时,咱们需一起考虑空调机的制冷功率和冗余条件。比方在热负载为120吨的数据中心内,N十Z的冗余标准下咱们配备6台30吨的空调机。相比之下,当咱们只开其间4台空调机时,6台全开时的每台空调机只运用了67%的送风或30%的动力运用率。比起只开4台空调时的100%的运用率,悉数6台空调全开时悉数空调45%的送风功率或每台只用了30%的送风功率。按照相识规律,咱们大大糟蹋了动力。
  3、准确匹配式制冷体系将制冷体系和机柜紧密相连,咱们不得不考虑它的冗余功能和保护性。咱们必须设备一套独立的备用匹配式制冷体系或设备独立的机房空调体系以备不时之需。
  4、当运用密闭冷通道等手法来制冷时,为了到达冗余的桔求,咱们必须将机房空调机加在UPS上。这是咱们需考虑UPS的可操作性和功率。
  准确匹配式制冷和阻隔冷送风/热回风相同有着节能的效果,能够削减凉风糟蹋现象并经过加大热回风的温度来进步空调机的制冷功率。在运用变频空调和可调理风量电扇时,咱们能够运用相识原理来节省动力的运用。
  此外,咱们需尽可能的运用天然冷却来取得最大的动力节省。准确匹配式制冷和阻隔冷送风/热回风这两种方法都在运用冷水节能器时,取得巨大的节能效应。可是在运用空气节能器或热交换转轮时,阻隔冷送风/热回风的方法则有着更大的优势。
  综上所述,节能与否取决于温差,管道的规划,冷却器和蒸发器的规划和流三等等要素决议,所以最终咱们必须全面的考三一个有继续发展性的需求并且归纳考呈每一个元素。
  1、按安置方位分类
  依据安置方位的不同,可将空调结尾分为房间级、列间级和机架级。
  1.1 房间级空调结尾
  房间级空调结尾首要为机房专用空调结尾,设置方式为在机房的一侧或两边设置专门的空调区域,其内安置机房专用空调结尾。空调结尾送风方法可分为下送风和上送风2种。而机房专用空调结尾下送风方法是经过静压箱自下而上运送凉风,是现在最常用的一种空调结尾方法。房间级机房专用空调结尾的接连耗能运转部件为风机,出于节能考虑,干流厂家均配置具有内置控制器后倾式电子控制换向电动机的风机,即EC风机。
  1.2 列间级空调结尾
  列间级空调结尾依据安置方位的不同,又可分为列间空调结尾和顶置空调结尾2种。
  列间空调结尾安置在机架的列间,前侧出风,水平吹向机架,经过机架前门并对设备供冷后,经机架后门再回风至空调后部。
  顶置空调结尾的换热盘管敷设于机架上方,机架热空气经机架后部流出后,经顶置空调盘管冷却,冷空气回到机架进风处。
  较房间级空调结尾来说,列间级空调结尾的气体运送间隔短、所需风压小,一起配置EC风机,可明显降低风机功耗。一般需一起采用关闭冷通道(或热通道)办法,优化气流组织,削减混风时构成的损失。
  1.3 机架级空调结尾
  机架级空调结尾更靠近机架热源,并与IT机架紧密结合。机架级空调结尾设备在机架前门或背板,构成前门空调结尾及背板空调结尾。为确保空调结尾气流组织的均匀性,制冷前门或背板上一般需敷设多个直流风机,每个风机风量较小。
  2、按冷媒分类
  依据冷媒的不同,可将空调结尾分为冷水型和热管型。
  1)冷水型空调结尾
  冷水型空调结尾将冷水引进机房,即空调结尾换热盘管中的制冷剂为冷水。采用冷水型空调结尾,因冷水进入机房内部,需加强防水、检测、报警、排水等办法。
  2)热管型空调结尾
  热管型空调结尾换热盘管中的制冷剂为氟利昂(或其他相变工质),经过换热器将冷水冷量换热给相应制冷剂,一起该换热器也作为制冷剂的冷凝端,而换热盘管即为其蒸发端,依靠制冷剂相变来实现传热。
  热管型空调结尾的特色是冷水不进入空调结尾换热盘管,按制冷剂是否需要动力来区别,可分为无动力热管型和有动力热管型。热管型空调结尾的冷凝端和蒸发端有一定高差,该高差引起的密度差若能够作为制冷剂相变循环的动力,则该热管型空调结尾为无动力热管型空调结尾;若不能,需增加输配设备氟泵,则该热管型空调结尾为有动力热管型空调结尾。本文工程应用中说到的为无动力热管型空调结尾。
  3)空调结尾分类
  将空调结尾按照安置方位、冷媒类型组合后,便得到了表1的几种空调结尾方式。
 

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