摘要：本文是在分析數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和全面了解在實(shí)際工作運(yùn)行中數(shù)據(jù)中心主機(jī)房的氣流組織情況的基礎(chǔ)上,，分析了主機(jī)房出現(xiàn)的局部熱點(diǎn)、氣流組織不暢等問題的原因和現(xiàn)狀,，就此提出具有針對性氣流優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心,；空調(diào)系統(tǒng),；設(shè)計(jì)分析；氣流優(yōu)化

數(shù)據(jù)中心是一個(gè)高耗電的單位,，在所有的用電支出成本中,，空調(diào)系統(tǒng)的用電占據(jù)了很大的比例，因此,，重點(diǎn)關(guān)注和研究數(shù)據(jù)中心機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng),，采用合理的設(shè)計(jì)，有利于降低空調(diào)系統(tǒng)的耗能耗電,，進(jìn)而減少數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行成本。其中,，對空調(diào)系統(tǒng)的氣流優(yōu)化設(shè)計(jì)是本文分析研究的重點(diǎn),。

1數(shù)據(jù)中心氣流組織

大現(xiàn)代大中型的數(shù)據(jù)中心中采取什么樣的氣流組織形式，會(huì)受到自身的機(jī)房建筑環(huán)境,、設(shè)備的布置方式,、設(shè)備自身冷卻方式、整體散熱量的要求等多方面因素共同影響,，具體來說分為機(jī)柜級制冷,、行級制冷、和房間級制冷這三種方式,。

1.1機(jī)柜級制冷氣流

機(jī)柜級制冷氣流組織方是一種遵循“先冷設(shè)備再冷環(huán)境”原則的氣流組織方式,，一般精準(zhǔn)的上送風(fēng)和下送風(fēng)方式都算是機(jī)柜級制冷的氣流組織方式。 機(jī)柜間制冷氣流組織對于對于送風(fēng)技和設(shè)備都有嚴(yán)格的要求來買,，可以說是一項(xiàng)很有節(jié)能價(jià)值的方式,，但缺點(diǎn)確實(shí)有些安裝成本較高，設(shè)備安裝和維護(hù)量比較大,。

1.2行間級制冷氣流

行間級制冷的氣流組織方式主要有三種形式：

1.2.1是下送冷風(fēng)方式 具體原理過程是,，冷氣流在了空調(diào)系統(tǒng)的作用下，通過中空地板下的冷通道,，在設(shè)備附近的地板出風(fēng)口排出,，然后，空調(diào)系統(tǒng)會(huì)采用自然回風(fēng)或風(fēng)管的方式讓熱氣回流。

1.2.2上送冷風(fēng)的方式 上送冷風(fēng)方式調(diào)通過兩列設(shè)備間的送風(fēng)管道將冷氣送向設(shè)備,，這種方式需要注意的重點(diǎn)是,，空調(diào)系統(tǒng)的制冷系統(tǒng)一定要比空調(diào)的其它系統(tǒng)更近設(shè)備和機(jī)柜，保證空調(diào)的冷氣排放出口更夠及時(shí)地在熱風(fēng)回收前釋放出冷空氣,；在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)發(fā)展過程中,，不難發(fā)現(xiàn)，使用前進(jìn)風(fēng)和后排風(fēng)的設(shè)備大多比較適合這種行間級制的冷氣流,。

1.2.3下送上回方式

下送上回的氣流組織是目前應(yīng)用較為普遍,，技術(shù)較為成熟的方式。這種方式下,，機(jī)房內(nèi)的設(shè)備和服務(wù)器一般采用背對背,、面對面的布置形式，這樣會(huì)形成天然的冷熱通道,。熱氣流從機(jī)房空調(diào)機(jī)頂部進(jìn)入,，在經(jīng)過制冷系統(tǒng)冷卻后轉(zhuǎn)化為冷空氣，被送入中空的地板下安裝好的送風(fēng)通道,，最后通過地板處裝設(shè)的送風(fēng)口進(jìn)入機(jī)房或機(jī)柜內(nèi),，最終形成下送上回的氣流組織形式。

1.3房間級制冷氣流

房間級制冷氣流組織與機(jī)柜級制冷氣流組織正相反,，體現(xiàn)的是一種“先冷卻環(huán)境后冷卻設(shè)備”原則,。這種氣流組織的方式明顯的缺點(diǎn)是，在當(dāng)前的技術(shù)條件下,，空調(diào)冷氣根本做不到按需分配,，這樣一來很容易造成機(jī)房內(nèi)部環(huán)境的冷熱不平衡，離空調(diào)近的設(shè)備一側(cè)冷,，離空調(diào)遠(yuǎn)的一側(cè)的設(shè)備熱的現(xiàn)象,，導(dǎo)致機(jī)房內(nèi)設(shè)備局部過熱和熱島現(xiàn)象。

在實(shí)際的數(shù)據(jù)中心工作實(shí)踐中,，可以確定房間級空調(diào)冷氣流組織方式更適用于小型的移動(dòng)基站數(shù)據(jù)中心,。

2氣流組織優(yōu)化原則

2.1合理性

對數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)實(shí)行氣流組織的優(yōu)化，要符合數(shù)據(jù)中心機(jī)房的實(shí)際情況,，從數(shù)據(jù)中心機(jī)房的內(nèi)部和外部環(huán)境,、機(jī)房建筑位置、通信設(shè)備布置方式,、甚至是所在地的氣候變化特點(diǎn)都是要考慮的因素,，因此要在綜合這些因素之后，制定科學(xué)合理的氣流組織優(yōu)化方案,。

2.2可行性

數(shù)據(jù)中心具有全年不間斷運(yùn)行的特點(diǎn),，如果要對內(nèi)部的氣流組織進(jìn)行優(yōu)化,，勢必要對內(nèi)部環(huán)境驚醒改造，因此要在保證數(shù)據(jù)中心能夠正常運(yùn)行的原則下,，實(shí)現(xiàn)氣流組織的優(yōu)化,；同時(shí)，也要注意到,，優(yōu)化方案的費(fèi)用支出,，選擇最優(yōu)的性價(jià)比方案。

2.3安全性

安全性原則是一切方案的重中之重,，數(shù)據(jù)中心的設(shè)備關(guān)系著海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理,，對用戶也會(huì)有很重要的影響，因此要在保證數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定,、安全的前提下,，對機(jī)房進(jìn)行氣流組織的優(yōu)化改造。

3氣流組織的優(yōu)化技術(shù)

3.1對通信設(shè)備進(jìn)行改造

數(shù)據(jù)中心機(jī)房的氣流組織形式其目的就是為了給通信設(shè)備的運(yùn)行創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定恒溫恒濕潔凈度高的環(huán)境,，因此,，可以從改造通信設(shè)備的方式著手，主要從以下兩方面開展工作：一是針對不同型號的通信設(shè)備的顯熱量的不同,，在不影響設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)下,，進(jìn)行合理的改造，有的通信設(shè)備散熱部分的開孔太小,，造成內(nèi)部散熱量不好,，增加機(jī)架面板開孔數(shù)量，提高散熱率,，增大通風(fēng)量,，降低機(jī)架內(nèi)部溫度,；二是根據(jù)不同設(shè)備顯熱量的不同,，選擇最優(yōu)的布置排列方式，對于散熱量較小的擺在距離空調(diào)較遠(yuǎn)的位置,。

3.2采用冷池技術(shù)

冷池技術(shù)是一種較為先進(jìn)的,、針對數(shù)據(jù)中心機(jī)房氣流組織現(xiàn)狀提出的制冷技術(shù)，具體包括內(nèi)冷池技術(shù)和外冷池技術(shù)兩種,，是指在設(shè)備的機(jī)柜內(nèi)部或兩臺機(jī)柜中間構(gòu)造專門的制冷通道,，只針對所在的機(jī)柜制冷，把冷空氣最大限度地控制在機(jī)柜中,，只有先通過機(jī)柜才能和機(jī)房的空氣實(shí)現(xiàn)循環(huán),，避免了冷熱氣流混亂造成的浪費(fèi)，保證了冷空氣的利用效率和利用結(jié)果,，有力地解決了機(jī)柜局部過熱的問題,。在實(shí)際應(yīng)用中,，內(nèi)冷池的技術(shù)要求較高，但卻代表標(biāo)著未來的發(fā)展方向,，所以目前,，應(yīng)用較為普及的是外冷池技術(shù)。

3.3改變空調(diào)布置形式

空調(diào)的出風(fēng)口位置很重要,，會(huì)影響空調(diào)的送風(fēng)量,，送風(fēng)距離，進(jìn)而對整個(gè)機(jī)房的氣流組織產(chǎn)生影響,。一般情況下,，采用下送風(fēng)方式的情況較多，空調(diào)對每個(gè)設(shè)備都進(jìn)行精密送風(fēng),，這樣的制冷效果固然好,，但也會(huì)加劇能源消耗的負(fù)擔(dān)和成本。因此合理設(shè)置空調(diào)的布局非常重要,?？照{(diào)的布置形式主要考慮以下幾個(gè)方面：空調(diào)的送風(fēng)口應(yīng)盡量輻射最大的面積；有根據(jù)空調(diào)遠(yuǎn)程送風(fēng)的能力,，合理安排空調(diào)的送風(fēng)口的距離,；空調(diào)送風(fēng)口的方向要保持一致，避免造成冷熱空氣的混流,，降低冷空氣的制冷效率,；空調(diào)送風(fēng)的方向不能有阻礙物，影響冷空氣的順暢流通,。

3.4封閉冷通道

封閉冷通道的氣流組織優(yōu)化方式會(huì)提高冷量利用效率,，具體的原理是，在封閉的通道內(nèi)冷氣流會(huì)被迫經(jīng)過散熱設(shè)備,，避免冷氣流短路和熱回流,，使得送進(jìn)來的冷氣流能夠得到充分的利用。當(dāng)然,，也要注意到這種氣流組織的優(yōu)化方式可能會(huì)導(dǎo)致冷通道負(fù)壓和防火等問題,，保證封閉擋板的靈活開關(guān)和拆卸，避免安全隱患,。

3.5加大送風(fēng)量

數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)的氣流組織本質(zhì)上就是在空調(diào)系統(tǒng)的作用下實(shí)現(xiàn)冷空氣和熱空氣的轉(zhuǎn)換交流,，保證機(jī)房的溫濕度適合設(shè)備的運(yùn)行，但是由于通信設(shè)備不間斷運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,，如果數(shù)據(jù)中心機(jī)房的氣流組織較弱,，就不能及時(shí)地將熱空氣送去室外，將冷空氣送進(jìn)機(jī)房內(nèi),。因此,，保證數(shù)據(jù)中心的氣流組織正常,、高效地運(yùn)行，就要對機(jī)房內(nèi)所有運(yùn)行的設(shè)備產(chǎn)生的熱量有一個(gè)全面的了解和把握,，并根據(jù)這一結(jié)果設(shè)置有針對性的冷空氣送風(fēng)量,，淡然不可能送進(jìn)來的所有冷空氣都得到利用，因此,，適當(dāng)?shù)丶哟罂照{(diào)的送風(fēng)量是十分有必要的,，這能更好地保證機(jī)房內(nèi)部的制冷效果。

結(jié)束語：

總而言之,，通過提高送風(fēng)量,、改變空調(diào)布置形式、封閉冷通道這三種措施對數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)部的氣流組織優(yōu)化,，是能夠在實(shí)際的運(yùn)行過程中有助于提高數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率和制冷效果的,，同時(shí)還會(huì)一定程度上降低空調(diào)系統(tǒng)的耗能率，節(jié)約空調(diào)系統(tǒng)的用電支出,。但同時(shí)也更加提醒作為相關(guān)研究者,，要能夠用創(chuàng)新的思維解決問題，不斷地提高研發(fā)設(shè)計(jì)水平,，從多方面促進(jìn)數(shù)據(jù)中的綠色發(fā)展,。

來源：精密空調(diào) http://www.kugq.cn/

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• 文章標(biāo)簽： 機(jī)房空調(diào) 氣流 數(shù)據(jù)中心
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