通信運營的核心是數(shù)據(jù),而數(shù)據(jù)機(jī)房中,隨著數(shù)據(jù)中心容量的增加、規(guī)模的擴(kuò)大及新設(shè)備和技術(shù)的引入,服務(wù)器和關(guān)鍵設(shè)備經(jīng)常受到各種威脅,其中溫度過高是主要威脅來源,導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心運行和維護(hù)的難度不斷加大。隨著夏季的來臨,數(shù)據(jù)中心機(jī)房高密度、服務(wù)器機(jī)架滿載,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的機(jī)房空調(diào)與氣流組織,濕度的控制不合理,導(dǎo)致數(shù)據(jù)機(jī)房過熱,使設(shè)備工作不穩(wěn)定,或直接導(dǎo)致設(shè)備單板不在位中斷業(yè)務(wù),出現(xiàn)故障。
一、以往機(jī)房降溫的方式有多種多樣
(一)機(jī)房高溫來源:主要有屋頂、設(shè)備、控制柜等。在不可能安裝空調(diào)的情況下,屋頂加裝保溫層;原始設(shè)計無通風(fēng)窗可從新開窗,在熱中心時對設(shè)備、控制柜用鼓風(fēng)機(jī)吹降溫,設(shè)備柜體采用透氣孔型設(shè)計等,加大設(shè)備通風(fēng)效果,使機(jī)房溫度保持一定溫度,避免出現(xiàn)故障;
(二)安裝機(jī)房空調(diào),保證匹配的大功率24小時不間斷電源,機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多,可根據(jù)工程項目的特點,選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)主要冷卻形式有風(fēng)冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統(tǒng)等。PUE值可以從1.0到無限大,國際較先進(jìn)的機(jī)房通常在1.5-2.0。
(三)在冷卻設(shè)備夠用的前提下,增加設(shè)備的間隔或是降低服務(wù)器的密度,從而降低每個機(jī)柜的熱密度。調(diào)整服務(wù)器間隔并不是說每個機(jī)柜間都保持1U的空間。這樣做恐怕效果并不明顯,除非降低每個機(jī)柜的負(fù)載量。在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心,我們通常建議在一個機(jī)柜中放置15到20個1U的服務(wù)器。
(四)增加機(jī)柜配風(fēng)單元ADU(AirDistributionUnit),ADU是機(jī)房氣流組織的一種部件,用來將空調(diào)機(jī)產(chǎn)生的冷量(冷風(fēng))強(qiáng)制地配送到IT機(jī)柜處,用來解決傳統(tǒng)送風(fēng)方式的不足、尤其是高功率密度的應(yīng)用需求。
(五)使用二氧化碳干冰,用-78度的干冰給數(shù)據(jù)機(jī)房降溫。
(六)運用冷氣流組織進(jìn)行降溫節(jié)效;項目運作中,我們遇到各種機(jī)房節(jié)能減排降溫的案例。現(xiàn)結(jié)合我的工作實際,給大家介紹一種通過對冷熱氣流控制來對機(jī)房達(dá)到降溫減排的功效。
二、數(shù)據(jù)機(jī)房存在的問題
(一)占用機(jī)房功率分配比率過大。據(jù)美國電力轉(zhuǎn)換公司APC統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,數(shù)據(jù)中心的冷卻成本約占總能源賬單的50%。
(二)國際組織Uptime Institute指出,由于數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)氣流不適當(dāng),通常會浪費30%-60%的冷空氣。
(三)數(shù)據(jù)中心的過度冷卻(overcooling)差不多達(dá)到實際需求的2倍,目前多數(shù)機(jī)房存在過度冷卻問題,相應(yīng)的機(jī)房空調(diào)機(jī)組耗能也比設(shè)計時增加耗電50%以上,最終造成機(jī)房居高不下的高額運行費用。
具體主要存在冷熱氣流混合嚴(yán)重、冷氣泄漏、熱氣流缺乏返回路徑、地板下的障礙物、冷氣流分配不均等問題。
三、冷氣流通道的節(jié)能減排原理
機(jī)房氣流智能管理產(chǎn)品是對機(jī)房氣流智能管理的解決方案。主要原理使搭建冷通道,使空調(diào)制冷產(chǎn)生的冷空氣有效地用于對設(shè)備的降溫,空調(diào)進(jìn)風(fēng)口將設(shè)備排風(fēng)扇排出的熱空氣帶走。機(jī)房整體采用下送風(fēng)與密封冷通道相結(jié)合的方案(機(jī)柜按照冷熱通道方式布置)。機(jī)柜前門下方設(shè)置出風(fēng)地板將空調(diào)提供的冷氣流輸送至冷通道,冷通道兩端設(shè)置活動門。頂蓋使用鋁合金與幕簾材料。由于冷通道密封,形成冷氣資源池,能保證為IT設(shè)備散熱充足提供的冷量,且可有效減少冷熱氣流混合,提升機(jī)房整體散熱效率,節(jié)省制冷系統(tǒng)能耗。
使用機(jī)房氣流智能管理產(chǎn)品后示意圖:
(一)針對熱氣流混合嚴(yán)重問題,我們采用搭建幕簾實現(xiàn)冷通道來解決。
(二)針對熱氣流缺乏返回路徑現(xiàn)象,我們采用熱風(fēng)誘導(dǎo)器和擋風(fēng)板產(chǎn)品解決。熱風(fēng)誘導(dǎo)器可推動熱風(fēng)返回精密空調(diào),熱風(fēng)誘導(dǎo)器的溫控裝置可保持疏導(dǎo)管空氣溫度,如遇到緊急情況可自動關(guān)閉。
(三)針對冷氣流分配不均現(xiàn)象,我們采用冷風(fēng)誘導(dǎo)器。冷風(fēng)誘導(dǎo)器可使冷卻空氣直接進(jìn)入機(jī)柜前門進(jìn)氣口,實現(xiàn)可變氣流風(fēng)扇速度控制。
四、方案的特點如下
適用于老機(jī)房節(jié)能改造和新建機(jī)房節(jié)能建設(shè);冷熱氣流無混合;通過將冷通道密封,形成冷氣資源池,只需要保證資源池中冷氣量充裕,各列機(jī)柜即可從資源池中各取所需,實現(xiàn)冷量的按需供給和精確分配。
五、幕簾材料的說明
永久保持-靜電耗散及無異味(永久性靜電耗散聚合物IDP);沒有溫度要求;干凈、透明、不會微?;?;針對數(shù)據(jù)機(jī)房應(yīng)用專門研發(fā)的環(huán)保無毒新材料;專業(yè)機(jī)房專用的軟墻、軟簾。
六、項目范圍
密封冷通道為機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備提供充足的冷風(fēng)通道,其頂面由幕簾材料和鋁合金鑲框構(gòu)成,距離架空地板高度依據(jù)現(xiàn)場環(huán)境而定,通過吊筋懸掛在屋頂上;其四周由透明的軟簾幕構(gòu)成,冷通道機(jī)柜兩端安裝活動門,活動門組成為幕簾鋁合金鑲框構(gòu)成,以保證大風(fēng)量輸出時的密封效果。
七、機(jī)房氣流智能管理產(chǎn)品的使用效果
解決機(jī)房局部熱點;延長服務(wù)器使用壽命;解決機(jī)房擴(kuò)容難點。
通過以上相關(guān)安排及測試工藝,保證冷風(fēng)道的各項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到規(guī)定的要求,從而確保節(jié)能效率,并有效提高安全系數(shù)。