摘 要:新创建工业建筑配备大中小型数据中心的现象越加广泛，但是其中绝大多数主机房并没有完备的中央空调通风设计方案。根据大中小型数据中心机房空调负载特点、暖通设计实例、新风系统通风和自控系统设计方案等多个方面剖析论述，以求为类似项目的设计给予一定的参照作用。 关键词：中小型数据中心 机房空调 设计探讨
一、数据中心机房空调负荷特征
节能玻璃贴膜1.1数据中心机房空调负荷构成
基于数据中心的特点,其中央空调负荷系统主要是由数据中心内的散热机器设备、建筑物内部围护结构负荷、热源负载、内部照明散热装置、新风负荷等系统所构成。
1.2数据中心机房空调特性
数据中心机房空调特性主要包含:
(1)数据中心机器设备为长期散热，并且要满足不断制冷的基本需求，要无间断运作。
(2)以机器设备散热(热温)为主要,汽化热反应量很少。一个机柜散热量的约为几千瓦时,或十几千瓦时(如组装刀片式服务器,散热量会更高一些)。一般大中小型数据中心散热量约为400W/m2以下,但一些相对密度很大的数据中心散热量也可以在600W/m2以下。
(3)为了保证主机房内不同区域温度湿度匀称，尾端系统具备风量大、烩差小的特性。
二、中小型数据中心空调冷源及末端
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中小型的数据中心,机械室冷源系统应该根据不同机械室的管理规模、气候要求、生态资源、建设成本、运营环境节能要求和运维管控能力等诸多原因,作出更全面的选择。不同的冷源方法及其特点如表1给出。
中小型数据中心空调机组按尾端布局部位的差异，可以分为屋子级、列间级声卡机架级【1】，主要如表2所示。
表1.不同冷源形式及其特点
图2.空调末端形式、特性及适用范围
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三、中小型数据中心空调设计示例
3.1小型数据中心
小型的数据中心服务器主机数量一般为四台,单机版架工作时间为3kW以下,定在C型数据中心内。该数据中心通常采取了的中央空调系统,由于房间室温偏冷,所以送风方式为先送
后前回。而中央空调系统应具有以下所述的功能:(1)超大型排风量,高显热比,避免凝霜的效率明显;(2)相序保护系统和零线火线容错机制;(3)断电视觉记忆重启;(4)模糊性智能控制系统;(5)过电流保护远程控制常见故障鉴别与警报系统;(6)远距离通信控制等系统。
3.2中型数据中心
(1)在数据中心网络服务器工作不足六个小时,在单机版架运行功率5千瓦以下时,定在C类数据中心工作,该数据中心通常使用屋子级的精密中央空调,可以使用防静电地板材料制作的静压柜送风,或是在木地板下设置风管送风。设计方案时要根据不同输出功率对机柜温度进行人性化的调节,从而获得最佳的制冷功率等级。在条件允许的房间设计范围内,鉴于排热匀称量和环保节能的原因,建议可以选择封闭冷通道。
(2)在数据中心的主机柜数6~12个小时,单机版架的功耗五安培一下,定在B类数据中心时,在资料中应该设置封闭冷却道,使冷风集中于列间空气中,并采用冷道先送风、机柜后送风的送风模式,以解决冷热道交替时空气短路的问题,同时提高了服务器机柜的温度匀称,也避免了部分主机部位发生冷暖气不均的现象。屋子级精密空调使用N1的备份数据方式,每台机械故障时不受到对其应用的影响【1】。
(3)当数据中心的网络服务器柜为12~24个时,在单机版架的运行功率为十五安培以下时,定在B类数据中心,该数据中心将使用列间级的精密中央空调系统,将精密中央空调布署于服务器机柜排中,并紧贴热源进行安装,以动态匹配数据中心的负载要求。列间级中央空调系统使用了全直流变频架构设计,沟通和协调,通过微模块系统保证了冷电的联动,并能够根据设备负荷运行状况根据需要来进行制冷。而列间级的精密中央空调系统同样使用了N1备份数据方式,也就能够使各台机械问题都不受系统应用的影响。
四、关于新风空调的控制方式
风阀都是有开关频次需求的，短时间内风阀不断开关的状态会大大减少风阀的使用寿命。而一天之内尽管温度及空气湿度的起伏比较大，可是含湿量基本稳定，含湿量作为季节变化的重要依据，比较精确。
水泵远程监控(1)调整新风阀与回风阀占比至能够混匀空气比较大烩值的范围之内，如果不在冷通道允许的情况下进行实际的操作，则开启继电器设备来增湿至冷通道许可的范畴。
(2)在具体运行过程中，因为一天之中温度是连续迟缓转换的，因此电动蝶阀也都是慢慢开
大或是开小的一个过程，一天之中恰好运作一个来回（2次），这样能确保调节的持续性，并且能够增加调节阀门的运转使用寿命【2】。
五、关于新风空调的设计建议www.wifiok.info
因为全球空气环境的日益恶变，新风空调的适用范围会受到较大的局限性。新风空调的占地总面积跟传统精密空调对比大得多，初项目投资也非常大，如果采用排风机来进行强制性排风,不仅会让机房精密空调输出功率增加(增加过滤器的摩擦阻力)，而且还会增加排风机设备耗电量得输出功率，测算出来得运作花费仅仅比普通的方法略有减少，并无法达到新风空调环保节能的效果。
当然如果采用新风空调自然排风得形式;如下图1所显示，会尽量避免排风摩擦阻力，不会采用防雨百叶及电动密闭阀，采用摩擦阻力比较小的防水防雨弯管及电动球阀并增加平台钢格板。提议在多数情况下只是将新风系统蓄冷作为一种协助制冷的形式，在没有增加初项目投资的情形下，尽可能多采用自然蓄冷得方式节省开资。
5.1主机房通风设计
数据中心机房的配电室设定并安装了自动消防系统,在气体消防系统区域设有自动通风设备,其排风量按换风次数为8次/h精确运行,配电池室的通风装置兼作灾后通风装置,排风立管上设有2个通风口,一个是在上部,排除了可能产生的少许氡气体,另一个在下部,用来排除灾后汽体。
5.2机房精密空调给排水工程设计方案
主机房内空调加湿器的水干管和空气水管均提议位于最下层的吊顶中,冷凝水管按百分之一倾斜率设置。为了彻底防止空调地区供水系统的渗漏进入到机房区域,机房在精密空调地区路面设置了拦水设施,并同时设置了继续漏水的项目。
图1.精密空调区域防水处理跑步机控制器
六、机房空调自动系统设计
6.1 小型机房
小型机房可以采取空调远程控制器控制或是空调自驱动器控制，远程控制或按时控制一般是带遥控器的空调，其是由学存放空调控制器的指令代码完成对空调的控制，可以实现远程控制开待机、工作双模式、温度调整等所有控制器里的功能。
6.2中型机房
中型机房可设置专门的机器使用状态监视系统,通过视频监测管理、分析、管理,同时通过多样化的预警方式和多样的呈现方式,让机房维修管理人员有效了解机房机器设备运行状况,实现系统控制、统一管理、整体展现的运维管理的目标。
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