通信机房数据中心精确送风系统技术方案

1、通信机房、数据中心精确送风系统技术方案通信机房、数据中心精确送风系统节能优化1、总体技术要求1.1 系统组成 机房精确送风系统由空调系统、管道系统、送风装置系统组成。 管道系统包括：送风主风管及支风管、伸缩软管及送风接头。 送风装置包括：风量调节阀、送风器及送风器与机架接口安装件。1.2 精确送风实现方式主送冷通道封闭精确送风是通过上送风方式来实现的。 冷气流经的通道主要包括：风管、支风管调节阀、连接软管、送风器和机柜，如图 1 所示。图 1 冷通道封闭可变风量精确上送风的基本形式工作原理如图 2 所示，主风管把来自静压箱的冷风输送各支风管，各支风管均 安装有调节阀，通过调节阀控制送给每个机柜

2、的冷风量。图2 上送风方式工作原理示意图1.3 总体技术要求上送风方式风管设定：梁下净高度 3.7m，送风距离 15m。若送风距离 15m，应 核算最远端的空调送风风压、风量等能否满足工艺设备散热需求，如不能满足，可考虑 通过提高空调风机风压以及增加回风管道、诱导风机等辅助手段来满足设备散热需求。送风主管应满足单列机柜平均 3KW的送风量，对于单机柜功耗 5KW的机柜，建议 采用独立集中区域布置方式， 并对其进行冷源的专门配备、 强化散热或采用其他技术手 段。系统通电要求： 空调系统、调节和监控系统为双路交流市电供电，监控系统宜采用 UPS电源。1.3.1 机柜风量要求机柜出风口与进风口的温度

3、差要求 15，单机柜所需风量大于图 3(或表 1) 给出 的送风量。机柜最小送风量按下式计算：Q=P/(Cpp t)m 3/h其中， P机柜功耗，单位： WCp空气的比热容，单位： kJ/kg p空气的密度，单位： kg/m3。t 机柜出风口与进风口的温度差，可取 15 当机柜进风温度为 25时，上式可简化为 Q=3P/ t=p/5表 1 单机柜送风量与功耗关系表序号机柜功耗 (KW)最小送风量 (m3/h)10.51002120031.53004240052.55006360073.57008480094.59001051000图 3 单机柜送风量与功耗关系图1.3.2 机房环境 机房冷热通

4、道应进行隔离， 在机房实施冷通道封闭精确送风后， 机柜前面安装的送 风器实现了冷热气流的隔离，整个机柜外部空间形成热通道。为了保证机房内设备运行的可靠性和维护人员的舒适性， 机柜进风口空气温度范围 为 20 30，相对湿度 35% 65%，空调回风温度 35。1.3.3 机柜列间走道 机柜列间距以满足单列开门为基本条件，并尽量增大间距。 对于老机房：两列机柜间距 D0.8m，参见图 4 所示。对于新建机房： 当两列机柜朝向相同时，间距 D1m(含单个送风器厚度 O.2m)；当两列机柜朝向不同时，前门间距 D1 1.2m( 含两个送风器厚度 O.4m)，后门间距 D2 O.8m，即除去送风器厚度

5、后，机柜间距大于 O.8m。参见图 5所示 .图 4 老机房机柜列间距说明图 5 新机房机柜列间距说明2、各构件技术要求2.1 空调系统 为了满足冷通道封闭可变风量精确送风的控制需求，机房空调需要作如下技术改 进：空调系统送风量变化范围应不导致空调蒸发器表面结冰，且送风量能够无级调节， 推荐送风量调节范围： 70%100%。2.2 送风管道 送风管道由以下三部分组成：主送风管、支风管、伸缩软管和送风接头。 设计主送风管、支风管、伸缩软管和送风接头的尺寸和材质要求如表2：表 2 送风管道尺寸和材质要求列表名称尺寸材质主送风管矩形，主风管推荐设计风速为 8 lOm/s，其截面积根据所需输送风量 及

6、设计风速确定， 风管长短边比小于 4：1，长宽与静压箱匹配；主送风管 应设计为长度方向变径形式， 以保证推荐酚醛铝箔复合材料， 保温材料密 度60kg/m3，燃烧性能 B1 级，弯曲 强度 1.05MPa，厚度 20mm；如采 用镀锌钢板风管， 其外表面包裹橡塑 保温材料的厚度 20mm内部静压的稳定支风管圆形，直径不小于 225mm镀锌钢板螺旋圆风管， 其外表面包裹橡塑保温材料的厚度 20mm伸缩软管圆形，直径不小于 225mm柔性风管，如玻纤布聚脂薄膜铝箔复 合金属钢带螺旋软管、 铝箔聚脂复合 夹丝螺旋软管等送风接头圆台形，一端与伸缩软管匹配，另一端与送风器入风口匹配轻质阻燃塑胶，阻燃等级

7、 UL94-FV0， 厚度 2mm，最外面覆盖保温棉 (如： 聚氨脂泡沫塑料 )，厚度 10mm2.3 调节阀调节阀安装在支风管上，其尺寸与支风管相同，直径 225mm，支持手动调节和自6 所示：动调节；为便于机房实行风量自动监控调节，可以设置自动调节阀。通过控制调节阀的开度，实现对每个机柜送风量的精确控制。其结构如图图 6 调节阀结构示意图开度调节范围： 0100%；开度调节精度： 5%。2.4 送风器2.4.1 送风器的结构类型根据安装方式的不同，送风器分为两类：门板式送风器和悬挂式送风器，其结构如图 7、图 8 所示图 7 门板式送风器2.4.2 门板式送风器的适用条件1) 改造机柜的前

8、门可以拆除；2) 机柜安装接口符合下节尺寸要求。2.4.3 门板式送风器结构 门板式送风器规格如下：1) 送风器材料规格： Fe，08，T1.5 ，即冷轧板，材质符合我国的优质碳素冷轧钢08 材料，板材厚度为 1.5mm；2) 进风孔有效通风 177mm；3) 机柜内部风压通过上下两排风压调节孔进行调节；4) 挡风板的默认安装间距为 200mm，且等间距规则分布，其作用是：改变风向，确保冷风流向设备侧。现场可根据送风方式的不同，手动调整挡风板的安装方向；5) 送风器的有效储风截面为 400mm 200mm的梯形结构；6) 送风器通过门锁及门轴与机柜连接；7) 门板送风器的上端通过进风口与伸缩软

9、管连接，下端封闭，结构如图9 所示。2.4.4 门板式送风器尺寸系列门板式送风器的尺寸系列如表 3 所示：特殊定制图 8 上送风门板送风器示意图表 3 门板式送风器的尺寸系列表适配机柜高度 (H)1800mm2000mm2200mm送风器高度 (H1)1675mm1875mm2075mm送风器宽度 (W1)594mm备注：优选机柜的宽度尺寸为 600mm，其它尺寸规格的机柜适配送风器，需要进行2.4.5 门板式送风器门锁的高度尺寸其结门锁距下基准面的距离为 1100mm永远保持不变，门锁高度与机柜高度无关 构如图 8 所示：图 9 上送风门板送风器示意图1) 送风器的有效通风截面为 400mm

10、200mm的梯形结构；11：2) 悬挂送风器背面均布压铆螺母，用螺钉直接将送风器悬挂固定在机柜门上；3) 悬挂送风器的上端通过进风口与伸缩软管连接，下端封闭，结构详见图2.5 门板式送风器与机架安装接口2.5.1 机架的轮廓尺寸送风器安装在机柜进风侧，送风器安装深度为 D1，机架轮廓如图 12 所示2.5.2 门板式送风器安装尺寸 门板式送风器的尺寸系列如表 5 所示：表 5 门板式送风器安装尺寸表适配机柜高度 (H)1800mm2000mm2200mm送风器安装高度 (H1)1680mm1880mm2080mm送风器安装宽度 (D1)30mm备注：不同的门锁会导致机柜门厚度的不同。现场改造时

11、，需要根据待改造机柜的机柜门安装特点，得出送风器安装深度。 “30mm”只是参考数据。2.5.3 机架与送风器相对应的接口尺寸1、优选改造机架的宽度尺寸为 600mm，其他尺寸规格的机架需要进行特殊定制。2、不同公司、不同规格的机架，送风器安装接口会有所不同，现场改造时，需要 根据机柜门的安装接口尺寸来确定送风器安装接口尺寸，图 13 中所给出的数据只是参 考数据。3、超大功率机架冷却方式对于大于 5KW的超大功率机架冷却问题， 送风冷却系统需要进行相应改进， 根据机 架功耗配置特点和最小送风量选用合适的支风管、伸缩软管以及送风器。超大功率机架 ( 大于 5KW)建议在机房中集中于某个区域安装

12、， 并尽可能靠近冷源布 置，并相应配置充足的制冷设备。3.1 风量需求与机架功耗的关系在送风温度为 25，机架温升为 15的情况下，单机架最小送风量与其功耗成线 性关系，如下所示。表 10 单机架送风量与功耗关系表序号机柜功耗 (KW)最小送风量 (m3/h)10.51002120031.53004240052.55006360073.57008480094.59001051000115.511001261200136.513001471400157.515001681600178.5170018918004、 其他同一机房区域中尽量采用同一种规格的支风管和伸缩软管，便于施工和管理在老机房改造及设备扩容之前， 必须首先搜集扩容后机房设备总功耗， 单机架最大 功耗，现有机房空调的制冷量、 额定送风量及机外余压等方面的数据， 然后结合设计送 风管路进行校核计算， 只有在确认机房改造后冷却能力可以满足要求之后， 才能进行实 质性的机房技术改造。如果仅针对机房送风管路进行技术改造仍无法满足机房设备扩容的要求时， 则需考 虑提高机房的冷却能力，如增加机房空调台数、提高机房空调机外余压等。5、工程