及小机房全年动态PUE分析方案

及小机房全年动态PUE分析方案
污水处理方法一、情景说明
对路网目前C-RAN建设中由于BBU集中部署引发单个机柜发热密度急剧升高,局部热点问题突出并引发高额空调电费。针对上述问题,提出机柜级制冷方案,可利用空调节能技术有效解决高功率设备集中部署产生的散热问题,降低机房运营成本。本案例拟分析不同制冷方式下机房PUE变化,机柜级制冷产品在C-RAN站点的应用潜力。
二、问题分析
目前通信机房的主要冷却方式是房间级冷却,在机房中布置定制型空调或舒适型空调,向机房整个空间送风来满足设备散热需求,虽然房间级空调能够满足许多设备的散热、透过围护结构结构传热量的消除、维持室内温度及湿度的基本要求,但对于高功率设备的散热却存在许多问题。
房间级空调的冷却效率偏低。首先,房间级空调的冷却原理为“先冷环境、后冷设备”,由空调末端将冷空气送入室内空间,冷量再传递至设备附近,进而送入发热设备进行冷却,由于
送风距离的存在,空调冷量利用率不高,冷却效率较低;其次,机房内为冷、热气流掺混状态,冷空气在传送过程中由于热空气的影响其温度不断升高,送至设备时空调送风温度已升高几度甚至十几度,最终送至设备入风口的温度偏高;此外,由于空调在机房中一般布置于边缘区域,造成送风的不均匀,靠近空调的设备获得的冷量较多,远离空调的设备获得的冷量较少且周围空气温度偏高,一旦高热密度机柜安装位置及机柜内部设备安装方式不合理,机柜内部空气流动不畅,极易出现局部热点甚至造成机柜整体过热。
房间级空调能耗在高热密度场景下会大幅增加。首先,高热密度机柜由于空调冷却效率低造成机柜内部过热,将会造成机柜附近区域形成局部过热区域,此时空调回风温度将会持续偏高,难以降至空调设定温度,最终造成空调长期持续运转,空调能耗增加;其次,机房内为冷、热气流掺混,冷空气在传送过程中由于热空气的影响其温度不断升高,送至设备时冷却空气温度已明显升高,为了弥补这部分传热损失需要更低的冷温度,空调送风温度需要设置得更低,从而造成较高制冷能耗;此外,由于机柜内部及房间内温度过高,如果机房内已有空调无法满足温度控制的要求,运维人员将会增加机房空调的数量,但由于柜内空气流通量不足的本质问题并未解决,增加空调即使能够在一定程度上降低温度,但效果并不明显,反而进一步增加了空调能耗。
三、解决方案
机柜级冷却方式应用于通信机房在温度控制以及降低空调能耗方面均具有极大优势
在温度控制方面由于空调末端贴近发热设备机柜空调器机柜级空调几乎全部的冷量都能得到有效利用,提高了带电指示器散热效率。依靠空调送风口压力,冷空气能够有效流入设备,减小了空气流动阻力。设备出风口温度即柜内最高温度更加接近空调回风温度,通过控制空调回风温度,可以精确控制柜内最高温度,有效消除局部热点。
  在减少能耗方面,首先,机柜级冷却方式能够提高空调设定温度,通过机柜内部的结构设计可以做到冷、热气流分区,冷、热气流混合程度减小,设备入风口温度能够更加接近空调送风口温度,空调设定温度得以提高;由于机柜封闭,机柜级空调仅需要满足柜内设备的温度要求,而通信设备如BBU的允许最高工作温度为55℃大大高于机房内26℃左右的温度要求,因此机柜级空调的设定温度能够大幅度提高。此外,由于空调回风温度大幅提高,柜内环境与室外环境的温差增大,热管技术应用的优势更加明显,利用自然冷源可显著提升制冷系统能效。
  同时在机房建设方面,机柜级空调仅针对高功耗设备进行供冷,且系统结构简单,并未对原有空调及机房进行大幅度改动,建设工程量及投资并不大;由于集成在机柜上,并不会占用太多机房空间,甚至比机房级空调的占用空间要小很多,从而可以节约机房空间来安装通信设备柜,对于安装于柜门或侧面的空调,可以节约机柜内部空间来安装通信设备;机柜空调由于结构简单,室内机主要部件仅有蒸发器及风机,因此可以做到模块化设计,当机柜内设备数量增多或发热量增大时,满足冷量按需扩容的要求。
四、前后对比
  5kW用电功耗的单个典型为例PUE值一般在2左右,如下所示:
  如果新增总功耗为10kW的5G BBU,采用房间级制冷方式的能效为1.8,如下所示:
超细铜粉  如果采用机柜级制冷方式空调能效可达到5,机房能效可达到1.4如下所示发动机调速器:
如果采用机柜级制冷方式,空调能效可达到10,机房能效可达到1.3,如下所示:
  因此采用机柜级制冷方式可显著降低机房PUE,具有明显的节能效果。
五、建议与总结
  对于C-RAN机房当单个机柜BBU数量在10个以上时,建议采用机柜级制冷方式可明显降低机房空调能耗实现降本增效

本文发布于:2024-09-24 20:30:48,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/343083.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:空调   机柜   设备   温度   机房   方式
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议