数据机房局部过热及节能降耗解决方案

中英文日报导航站*通信生产机房及数据中心散热现状*全智能送风系统-过热、节能、提高机房使用效率的解决方案*辅助节能解决方案-自然换风*改造后的效果分析*案例分析中英文日报导航站通信生产机房及数据中心的送风方式分为两种：下送风方式\上送风方式-两种方式都是定风量送风，每个机房中的制冷量和送风量经过在机房建设、调试后就恒定不变。-两种方式都是以控制机房温度的方式达到给IT设备散热的目的以往机房现状中英文日报导航站以往的机房普遍出现的问题机房会出现局部过热。机房空调耗能大，耗能比PUE2.5机房密度低4中英文日报导航站机房总能耗：100%机房空调：45%计算机设备：30%UPS电源：18%其它：7%机房总能耗5中英文日报导航站~250C造成局部过热的原因-132~350C28~300C150C40~450C排列150C中英文日报导航站、设备运行温度超标，造成宕机情况，严重影响系统运行；B、设备长期处于高温运行，运行风险增加，根据统计资料表明，温度升高将导致；磁盘磁带会因热涨效应造成记录错误；网络设备传输误码率增高甚至失效；服务器硬盘损坏、引起火灾等；温度每升高10℃，计算机的可靠性就下降25％、使用寿命将减少50%；9中英文日报导航站机房的密封度不好不管是现在正在运行的机房和将来要建设的机房都对机房的密封有相当严格的要求，在新机房式用前首先要对机房的密封进行严格的验收，杜绝由此带来的能量消耗，我们完全有理由相信用户在此问题上已经做了大量的工作，所以这不是我们现在要讨论的问题。中英文日报导航站机房能耗增加的根本原因A、为了消除局部过热过多开启空调的数量将导致空调机组制冷效率低，造成制冷能耗升高；B、热交换不充分和不均匀，制冷系统过剩运行严重，造成空调能耗升高；C、机房局部温度过低，导致外界对机房的热辐射增加，增加了空调的负担。11中英文日报导航站~1:3左右即：空调机做功1KW能产生2.5KW到3KW左右的制冷量，若按此原理我们的空调机耗能就应该是服务器发热功率的1/2.5~1/3,而决不是统计的1.1倍，由此可见有很多的能量在浪费。12中英文日报导航站机房能耗增加的根本原因A、送风量的降低或过渡增大将导致空调机组制冷效率低，造成制冷能耗升高；B、热交换不充分和不均匀，制冷系统运行混乱，造成空调能耗升高；C、机房温度过低，导致外界对机房的热辐射增加，增加了空调的负担。13中英文日报导航站造成机房密度低的原因由于机房中冷风的分配不均而出现局部过热的问题，导致用户在机架上不可能、也不敢更多的增加IT设备，很多机架的设备不足3KW，从而导致机房密度降低。中英文日报导航站•过去的设计是根据机房总的的散热量和散热面积的比例来计算（KW/M2)•现在是按每个机架的功率（KW/rack）来计算新一代机房设计要求15中英文日报导航站刀片服务器是包括处理器、存储器、驱动器及以太网卡的整套计算机设备.什么是刀片服务器16中英文日报导航站~500W,由于服务器中的元器件损耗很小（约为2%左右）所以基本上都以发热的形式散发，在刀片服务器上服务器厂商都自带风扇冷却,进出温差一般设计为11℃.根据公式：1KW发热功率在进出温差11℃所需风量为270M3/H什么是刀片服务器17中英文日报导航站的电力功率，相当于需要25KW的制冷量并需要大约6000至7000m3/h的风量来满足机架上服务器的散热需要18中英文日报导航站°C时机架功率在15KW时，风量在4000到5000m3/h的情况下一个机架的热量分析图机架热量分析图19中英文日报导航站*通信生产机房及数据中心散热现状*全智能送风系统-过热、节能、提高机房使用效率的解决方案*辅助节能解决方案-自然换风*改造后的效果分析*案例分析中英文日报导航站机房过热的一般解决方法以往的机房主要有以下解决方案：1、增加精密空调数量，解决过热问题2、采用通风机送风，增大机房内热交换能力3、采用冰块冷却，过热区用冰块降温以上方法都不能有效解决冷量分配问题，而且增加机房能耗中英文日报导航站~6KW当代机房解决过热的一般方法22中英文日报导航站冷池：将冷通道与外界封闭隔离，减少热量混合每个机架的制冷量可能达到10~15KW23中英文日报导航站活化送风地板是一个灵活的系统，其独特的设计可以完全冷却由于是用刀片服务器及路由器而产生的高密度热负荷，整合在一个模块地板内（600mmX600mm),可以发在机架前的吸风口位置，将机房精密空调产生的冷风经机架的进风口吹入机架内的发热点，并可根据发热点的热负荷的容量调节活化地板的出风量。活化送风地板每个机架的制冷量可能达到10KW24中英文日报导航站活化送风地板+冷池每个机架的制冷量可能达到20~25KW25中英文日报导航站由此可见，在冷热分离的情况下最能发挥空调的效能！26中英文日报导航站冷池的设计宽度和高度与机架同宽同高，厚度视所需风量及机架间尺寸决定大约在250~400mm；采用推拉门不影响正常工作及维修，此时工作人员站在机架前有效阻挡外来热空气的侵入；推拉门及侧框都采用双层玻璃不仅隔热并且使工作人员能清楚的看到机架设备的工作状，双层玻璃都附有隔热膜既能隔热又可防止万一玻璃破损时玻璃四溅；全智能高效冷却系统-机柜独立送风系统概述为减少机架之间的影响每个机架之间加装隔板，在维修时可拆卸方便维修；为减少冷风的流失在机架上的空位加装盲板；中英文日报导航站送风控制器：在机房内服务器机柜的排风口安装温度传感器，实时检测机房内机柜的出风温度，同时在有条件的机柜安装电流传感器，实时监控整个机柜的输出功率，再在机柜的送风口安装智能风量控制系统，根据以上检测的数据变化调节每个机柜的送风量，满足服务器机柜的散热要求，避免局部温度过高。最后将所有数据传至中心控制器。全智能高效冷却系统-机柜独立送风系统概述中英文日报导航站个排风温度测量点取其最大值为排风温度的数值，设置1个进风温度测量点；设置1个电流传感器，当现场无法测定电流时，可根据用户经验将最大电流值输入控制器。全智能高效冷却系统-机柜独立送风系统概述根据以上数据计算机架散热所需风量中英文日报导航站送风风扇模块的设计我们在每个机柜进风口出加装一个变风量的风扇或多个固定风量风扇组成的风扇模块，一般使用多个风扇的风扇模块，一可以根据实际所需开启不同数量的风扇，二可以多加一个或两个风扇做为备用，当风扇运行时发生故障将自动开启备用风扇并报警显示故障风扇的编码；所有风扇以先开启、先关闭的原则开启和关闭，做到风扇的平均使用；在运行过中程需维修风扇模块可在10分钟内完成不影响机架的散热；全智能高效冷却系统-机柜独立送风系统概述中英文日报导航站；全智能高效冷却系统-机柜独立送风系统概述中英文日报导航站全智能高效冷却系统-中心控制系统概述每个机房设置一台中心控制器，通过计算收集到的每个机柜的各种参数配合实时测量机房IT设备的总功耗、室内温度的变化、风道内静压的变化，随时控制机房内空调的开启状态。中英文日报导航站全智能高效冷却系统-中心控制系统概述一、总风量的检测:实时检测送风风道的静压变化，根据静压的变化计算机房所需风量或通过采集机房内各个监测点的风量的变化信息，实时计算机房内风量的需求变化。二、总制冷量的检测:实时监测机房IT设备的功耗和温度的变化，按其变化确定所需制冷量；三、过程分析功能:1.通过现场控制网络实时监测每个设备机柜和每台精密空调的运行状态，包括风量、温度、功耗等指标，通过内置的控制模型，根据以上计算所需总风量和总制冷量的要求实时控制各个精密空调设备的运行状态，以达到每个机柜可以精确分配到所需制冷量，做到能耗最优化。2.大屏幕显示机房模拟温度、能耗、故障分布图，对高温区域报警37中英文日报导航站、每个机架独立送风2、机架所需风量按照机架发热量自动调整3、空调总风量、总制冷量自动调整中英文日报导航站全智能高效冷却系统-解决的问题首先彻底解决了局部过热由于采用精确送风，可以把冷量集中供给计算机设备，使主要发热设备可以充分降温，达到解决局部过热的问题。从而在不增加制冷设备的条件下保证计算机正常运行42中英文日报导航站全智能高效冷却系统-解决的问题第二有效的实现节能目标一、通过调整回风温度：原机房设计要求机房温度在22+2℃，在回风温度只要达到24℃时空调系统的制冷开始工作，到20℃时空调制冷系统关闭，此时出风温度在12~16℃，这样才能达到全机房的温度要求。采用精确送风只要使机柜送风温度达到22+2℃要求就可以满足服务器的需要，此时空调的回风温度可设在在30+2℃（由机房空调设计的送风温差决定，一般为8℃），这样回风温度在32℃时才开启制冷功能，大大减少了对空调制冷要求，也大大提高了空调的制冷效率，从而达到节能的目的；43中英文日报导航站：墙体冷负荷：Qw=KwFw(twp+Δtfp+Δtw-tn)Kw—墙体的传热系数W/（M2M*℃）；Fw—墙体的面积M2；；twp—室外日平均温度℃Δtfp—墙体热辐射平均温升℃Δtw—外墙“作用时间”室外温度波动部分的综合符合温差℃tn—室内计算温度℃在机房改造前后Kw、Fw、