数据中心机房空调系统节能方案

2017-1-12 9:51:52
数据中心机房内主要部署的是服务器、存储设备、交换机、路由器等对环境温湿度、洁净度要求较高的精密设备,对机房环境有严格要求,因此需采用机房精密空调系统。在机房专用空调系统的选择上,应根据数据中心建设标准、建设规模、建筑条件、机房设备的使用特点、所在地区气象条件等,结合当地能源结构、价格政策和环保规定等因素,通过技术经济比较后确定。

(1)空调设备选型和配置原则
空调系统设计应根据当地气候条件采用节能措施,如大型数据中心机房宜采用水冷冷水机组空调系统;北方地区采用水冷冷水机组的机房,冬季可利用室外冷却塔作为冷源,并应通过热交换器对空调冷冻水进行降温。

数据中心的机房专用空调制冷设备,按冷源的供给方式可分为单元式空调制冷设备和中央冷源空调制冷设备,空调设备在名义制冷工况和规定条件下,其能效比应不低于《公共建筑节能设计标准》GB50189中的规定,并以数值越高越好。

在对空调设备进行选型过程中,机房的热负荷是重要参数之一。根据《电子信息系统机房设计规范》GB50174,数据中心机房的空调设备额定制冷量的计算,需综合考虑机房内设备的发热量、建筑维护结构热负荷、通过外窗进入的太阳辐射热、照明负荷、补充的新风负荷和维护人员的散热负荷等,并在确定的最大热负荷量的基础上留有15~20%的余量。

在空调设备数量的配置上,宜每4~5台配置1台备用空调,并在每个机房至少配备1台备用空调。

针对采用冷冻水空调的机房,可采用高温冷冻水设计。在同样温差条件下,蒸发温度每升高1℃,能效比可以提高2~3%.同样,提高蒸发温度还有利于利用自然冷源,对于同一个地区来说,蒸发温度越高,每年可利用自然冷源进行自然冷却的时间就越长。

合理设计空调设备的回风温度。目前很多数据中心机房都将环境温度设定为23℃±1℃,而IT设备发展到现在,几乎所有服务器设备的报警温度都是32℃,按照这个数据,可将空调回风温度设置为28~29℃,缩短压缩机运行时间从而起到节能左右。

采用新技术,有效充分利用自然冷源的制冷能力。

(2)机房内气流组织优化
根据《电子信息系统机房设计规范》GB50174和《数据中心电信基础设施标准》TIA-942,数据中心机房机架排列宜采用“面对面、背靠背”布置,形成“冷”和“热”通道。

机房空调宜采用下送风、上回风方式,架空地板下不应布放各类线缆以免影响送风效果;合理规划架空地板高度,确定地板下送风断面风速控制在1.5~2.5m/s,架空地板高度不宜小于400mm.

机架距离空调设备的距离应大于1200mm,避免出现回风短路的情况;当空调设备送风距离大于15米时,需在机房布置空调设备,从机房两侧送风。

在特殊情况下,必需采用上送风、下(侧)回风方式时,应采用风管送风方式,风管、送(回)风口的尺寸根据机房总热负荷计算确定。