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集装箱冷板式液冷数据中心技术规范2023目录前言 I一、概述 1(一)编写目的 1(二)编写原则 1(三)适用范围 2(四)引用规范 2二、术语及缩略语 4(一)术语 4(二)缩略语 5三、当代数据中心基础设施的发展趋势与挑战 6(一)云边协同的发展趋势 6(二)高密数据中心的计算需求 6(三)绿色数据中心的节能需求 7(四)预制化数据中心的建设需求 8四、集装箱冷板式液冷数据中心解决方案 8(一)集装箱冷板式液冷数据中心介绍 8定义 8分类 9液冷技术介绍 9(二)技术要求 111.通用要求 11III集装箱冷板式液冷数据中心技术规范2.分类 133.组成 15集装箱结构系统 16电气系统 20制冷系统 22消防系统 35智能化系统 36综合布线系统 38吊装及运输技术要求 38安装技术要求 39测试验收 39五、场地要求 40(一)集装箱数据中心场地安装要求 40选址要求 40混凝土地基要求 41供排水要求 41防雷接地 42安全措施建议 43(二)集装箱地基制作要求 43六、集装箱冷板式液冷数据中心应用场景 44(一)交通 44(二)金融 44(三)工业制造 45IV集装箱冷板式液冷数据中心技术规范(四)教育 45(五)电力 46七、结束语 46V集装箱冷板式液冷数据中心技术规范一、概述随着数字化、信息化社会的演变,作为其重要支撑的基础设施数据中心的需求日益旺盛;随着国家东数西算、智慧城市、数字化转型规划的落地,低延时、低PUE的数据中心的重要性日益凸显;随着国家碳中和、碳达峰、绿色数据中心政策的落地,数据中心的发展方向日益清晰。在此背景下,中大型数据中心、小型或边缘型数据中心的解决方案正在蓬勃发展。为了响应低延时、低PUE、可持续发展、绿色数据中心的政策导向,为了满足小型或边缘型数据中心越来越多的业务需求,现有的小型或边缘型数据中心的解决方案面临紧迫的技术升级带来的挑战。如何降低小型或边缘型数据中心的PUE?如何实现小型或边缘型数据中心的IT机柜功率高密化?都是摆在政府、企业、金融机构等边缘数据中心用户面前急需解决的问题。借鉴中大型数据中心的先进技术、融合小型或边缘型数据中心的解决方案,经过行业有志之士的共同努力,推出了集装箱冷板式液冷书中心解决方案,可以有效解决低PUE,高密化的问题。本文将主要围绕集装箱冷板式液冷书中心解决方案的技术要求展开编写。(一)编写目的PUE、高密度的小型或边缘数据中心提供一种有效的解决方案;为老旧数据中心改造、容量挖潜等提供一种有效的解决方案;引导行业向规范化、标准化的方向发展;引领行业努力探索,持续研究先进性技术、解决方案;(二)编写原则普适性,采用该解决方案涉及的各行业大多数共同认可、可满足、可实现的技术要求或指标;1集装箱冷板式液冷数据中心技术规范先进性,引入解决方案涉及的各行业大多数共同认可的先进理念和先进技术;(三)适用范围本技术规范适用于冷板式液冷服务器的集装箱数据中心解决方案的设计、生产、调测、应用的指导。(四)引用规范GB13495消防安全标志GB/T1413 1GB/T17382-2008 1GB17945消防应急照明和疏散指示系统GB/T18883-2002室内空气质量标准GB/T19413-2010 计算机和数据处理机房用单元式空气调节机GB/T2887-2011 计算机场地通用规范GB/T36448-2018 集装箱式数据中心机房通用规GB/T4208 外壳防护等级(IP代码)GB50116火灾自动报警系统设计规范GB50314智能建筑设计标准GB50348安全防范工程技术规范GB50370气体灭火系统设计规范2集装箱冷板式液冷数据中心技术规范GB50464视频显示系统工程技术规范GB/T5338 系列1集装箱 技术要求和试验方法GB8624-2012 建筑材料及制品燃烧性能分级DB11/1026 吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工及验收规范3集装箱冷板式液冷数据中心技术规范二、术语及缩略语(一)术语云计算 cloudcomputing是一种运算资源服务模式,能够让用户通过网络方便地按照需要使用资源池提供的可配置运算资源,该资源可以快速部署与发布。边缘计算 edgeComputing在靠近物或数据源头的一侧,采用网络、计算、存储、应用核心能力为一体的开放平台,就近提供最近端服务。液冷liquidcooling使用流动液体将计算机内部元器件产生的热量传递到计算机外,以保证计算机工作在安全温度范围内的一种冷却方法。冷板式液冷 cold-plateliquidcooling换热冷板通过空气、水或其他冷却介质在通道中的强迫对流,带走服务器中的耗热能量的液冷技术。浸没式液冷 immersionliquidcooling通过浸没发热器件,使得器件与液体直接接触,从而进行热交换的液冷技术。集装箱 container指能装载包装或无包装货进行运输,并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具。4集装箱冷板式液冷数据中心技术规范冗余redundancy重复配置系统的一些或全部部件,当系统发生故障时,冗余配置的部件介入并承担故障部件的工作,由此延长系统的平均故障间隔时间。(二)缩略语PUE PowerUsageEffectiveness 电源使用效率评价数据中心能源效率的指标,是数据中心消耗的所有总电能与IT负载消耗的总电能的比值。IoT InternetofThings 物联网品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。WUE WaterUsageEffectiveness 水利用效率表征数据中心水利用效率的参数,其数值为数据中心内所有用水设备消耗的总水量与所有电子信息设备消耗的总电能之比。UPS UninterruptiblePowerSupply不间断电源由变流器、开关和储能装置组合构成的系统,在输入电源正常和故障时,输出交流电源,在一定时间内,维持对负载供电的连续性。AIO AllInOne 一体式设备或产品的分系统,集成组装到一个模块中。5集装箱冷板式液冷数据中心技术规范三、当代数据中心基础设施的发展趋势与挑战(一)云边协同的发展趋势2021202016202580.114.1%无法满足爆发式的海量数据算力需求。因此,将云计算能力下沉到网络边缘,并通过中心进行统一交付、运维、管控,将是数据中心发展的重要趋势。边缘计算作为云计算的延伸,两者协同一体,并各有其特点。总的来说,云计算更适合于大规模数据的集中处理,而边缘计算可以用于小规模的智能应用和本地服务,如满足局部企业的实时需求。毫无疑问,边缘计算的出现可以很大程度上地缓解云数据中心的计算压力,云边协同的发展将形成一个更加强大的联合数据中心。云边协同相辅相成,且受国家相关政策引导,协同一体的趋势将进一步增强。我国数据中心产业现在正由通用数据中心占主导,演变为多类型数据中心共同发展的新局面,云边协同的体系也将不断完善。以应用为驱动,多种类型的数据中心协同一体,共同提供算力服务的模式,将成为我国数据中心算力供给重要形态,持续支撑我国数字经济发展,更大程度助力行业的数字化转型。(二)高密数据中心的计算需求随着各行业数字化转型升级进度加快,全社会数据总量呈爆发式增长,4K/8K、AI、HPDA、5G、IoT、大数据,催生海量多样数据。为了满足日益增长的数据处理需求,传统数据中心主要是通过增加空间、扩大机架和服务器规模来提供更多算力,这势必会导致数据中心场地空间及电力资源的浪费。除此之外,经济发达地区日益紧张的土地资源,也使得数据中心大规模建设难以开展。6集装箱冷板式液冷数据中心技术规范为平衡效率和成本,数据中心向高密化发展成为行业的一个重要趋势,以此可以更好地应对大数据场景下的计算需求。建设高密度数据中心的关键是部署高密度服务器,它可以显著提升数据中心单位面积算力,从而降低数据中心UptimeInstitute202010kW/rack30%,8+kW/rack基于此,当前我国各大数据中心厂商已经纷纷加速推进高密度服务器的产品设计与市场布局。随着IT算力持续演进,CPU和服务器等功率的持续提升,高密设备群也成为一个巨大的发热群体,这种情况很容易导致数据中心出现局部热点。为了PUE,业内的广泛关注。(三)绿色数据中心的节能需求随着我国碳达峰碳中和战略的深入推进,国家出台了多项政策来促进数据中心的绿色节能低碳发展。《关于严格能效约束推动重点领域节能降碳的若干20251.5”,确了我国数据中心的整体能效要求。5G1.31.254A状。中心的低碳排放提出了更为严峻的要求。为此,北京市曾颁布相关方案《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023)PUE2.0PUE1.87集装箱冷板式液冷数据中心技术规范PUE1.3,1.6据中心建设导则(2021)PUE1.3,WUE1.4。江苏省颁布《江苏省新型数据中心统筹发展实施意见》,要求新建PUE1.3,4A1.5。(四)预制化数据中心的建设需求在信息技术快速发展的时代,数据中心建设形势对数据产业的发展具有直接影响,而传统数据中心存在建设周期长、扩展性低等问题,逐渐难以满足现实的需求。为解决上述问题,数据中心预制化成为实现数据中心快速建设、推动数据产业发展的关键技术之一。预制模块化数据中心产品主要以集装箱的形式集成微模块,是一种新的技术解决方案,即预先设计及测试数据中心物理基础设施系统(包括供配电装置、制冷、IT机柜、服务器、交换机、存储系统、安防、消防和监控等),将其作为标准化“即插即用式”模块运至数据中心现场,实现快速交付。与传统数据中心相比,集装箱数据中心在部署时间、成本效益、安装、可靠性和效率等方面都具有明显的优势。特别地,在机柜功率密度较高的情况下,集装箱数据中心更加节省空间。针对高密场景,传统散热设计将面临瓶颈,液冷技术为数据中心节能提供了新的解决方案。本白皮书基于我国现状,详细介绍了集装箱冷板式液冷数据中心的解决方案和应用场景,旨在为边缘数据中心的低碳节能探索提供思路。四、集装箱冷板式液冷数据中心解决方案(一)集装箱冷板式液冷数据中心介绍1.定义8集装箱冷板式液冷数据中心技术规范IT10kW~20kW(未来随着服务器的30kW~50kW)的集装箱数据中心解决方案。主要由集装箱结构系统、供配电系统、制冷系统(液冷系统+辅助风冷系统)1图1 集装箱冷板式液冷数据中心分类AIO双拼集装箱冷板式液冷数据中心、集群集装箱冷板式液冷数据中心;AIO冷板式液冷数据中心的相关技术要求。液冷技术介绍随着新基建战略的深化推进,数据中心逐渐成为各行各业的核心枢纽,同时自身的能耗问题也备受业界关注。数据中心本身就是耗电大户,而其冷却系统能耗占比更是高达40%,节能潜力巨大,因此改善制冷方式已经成为数据中9集装箱冷板式液冷数据中心技术规范心节能的必要措施之一。目前液冷技术已经成为数据中心制冷革新的关键技术PUE,数据中心液冷技术是指使用特定的液体作为冷媒,不通过空气,直接或间接与IT设备的发热零部件进行热交换的技术。数据中心液冷技术是对电子设备进行散热的技术,主要区别于目前常用的服务器风冷技术,按冷却液是否与发热零部件直接接触,可将液冷技术分为直接液冷技术和间接液冷技术。其中直接液冷技术主要包括浸没式液冷技术和喷淋式液冷技术,浸没式液冷技术又细分为单相浸没液冷技术和相变浸没液冷技术。而间接液冷技术的典型方案为冷板式液冷技术。目前数据中心行业发展相2示。图2 冷板式液冷和浸没式液冷技术区别示意图数据中心液冷技术虽然可以解决数据中心高密度、低能耗的问题,但是目前该技术尚处于发展初期,在技术成熟度、成本、可靠性等方面仍需要持续的研究。数据中心液冷技术与服务器风冷技术的特性指标对比分析参考,见表1所示。表1 冷却技术特性指标对比分析参考类型 现状 成本 PUE预估 噪音 复杂程度 维护 稳定性10集装箱冷板式液冷数据中心技术规范服务器大规模量低1.2~2.0高简单简单低风冷产冷板式小规模量中1.1~1.2低一般一般中液冷产单相浸试验阶段高1.05~1.1低一般一般高没液冷相变浸试验阶段高1.0~1.05低复杂复杂中没液冷ITITITITIT3图3冷板式液冷工作原理图(二)技术要求通用要求工作环境要求11集装箱冷板式液冷数据中心技术规范工作环境:温度:-20℃~+45℃;相对湿度:5%~85%RH存储条件:温度:-40℃~+70℃;相对湿度:5%~100%RH运输条件:温度:-40℃~+70℃;相对湿度:5%~100%RH3500m。集装箱机房环境要求2GB/T36448-2018表2集装箱式数据中心正常运行温湿度环境要求环境条件级别A/B级C级夏季冬季温度/℃24±220±215~28相对湿度35%~65%20%~80%温度变化率/(℃/h)<10,不得凝露<15,不得凝露0.5μm1.8X107。空气,集装箱内空气质量应符合《GB/T18883-2002412集装箱冷板式液冷数据中心技术规范AIOGB50174B依据目前各地对数据中心能耗方面的政策要求,AIOPUE1.20。AIO电设备。AIOPUE7:3。AIO45/40/20基于通用长度尺寸的集装箱,AIOIT3IT表3 IT负载设计规划值箱体类别45尺40尺20尺IT负载≤240KW≤200KW≤80KW说明:以上基于目前市场冷板式液冷服务器的发展现状测算分析。AIOAIO包括风冷室外机组、液冷室外的干冷器、冷却塔,即一体式的结构形式。分类AIOAIOAIO冷数据中心。13集装箱冷板式液冷数据中心技术规范AIO4示。图4 一体式AIO集装箱冷板式液冷数据中心AIO5AIO诸多形式中的一种。14集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图5分体式AIO集装箱冷板式液冷数据中心3.组成AIO4020集装箱冷板式液冷数据中心的组成。40尺一体式AIO集装箱冷板式液冷数据中心,IT负载设计规划值160KW,B40(件,外形尺寸:LxWxH=12192mmX3000mmX3600mm),1(N+1)UPS2(根据系统功率和后备时间需求)、1柜、1(120kW,Manifold、CDU、管网系统、干冷器、冷却塔等)、1(一体式氟泵系统)、18IT1架等。该典型配置的布局示意图,见图6所示:图640尺一体式AIO集装箱冷板式液冷数据中心20AIO,IT100KW,B20(包含,箱体装修层、架空地板组件,外形尺寸:LxWxH=6058mmX3000mmX3600mm),1(N+1UPS1(根据系统功率和后备时间需求)、170kW,Manifold、CDU、管网系统、干冷器、冷15集装箱冷板式液冷数据中心技术规范却塔等)、1(分体式风冷空调,包括室内单元和室外单元)115IT17720AIO4.集装箱结构系统AIO等组件。AIO风冷设备间、液冷设备间、IT8图8箱体区间划分16集装箱冷板式液冷数据中心技术规范(1)集装箱箱体要求钢地板以及在八个角上符合ISO标准的角配件组成。集装箱箱体应取得相关船级社认证。运输需求:能满足三级公路、铁路、海运运输的要求。考虑到国内公路运输的要求,箱体高度宜不高于4000mm,3000mm。箱体的顶板、侧板、端板以及地板应采用2.0mm厚的耐候钢板CORTENA制作;角柱应采用6mm耐候钢板CORTENA加工制作。箱体结构应焊接密封可靠,不得出现漏水现象。箱体生产完成后应在箱顶进行水浸试验。水浸试验的水深宜不小于100mm,测试时间宜不小于4箱体上的孔洞开口应满足GB/T4208中IP55防护等级要求。箱体应有可靠的防冷凝设计措施。耐候性要求:集装箱箱体应具有设计使用寿命不少于20年的使用周期;集装箱箱体及外漏金属结构件应满足下表规定的中性盐雾试验要求;表4金属件耐候性要求使用环境分类不高于C3的使用环境高于C3的使用环境中性盐雾试验时长不少于720h不少于1440h中密封条宜选择EPDM材质的材料;总干膜厚度宜不少于150μ;集装箱的表面油漆系统参考下表规定,干膜厚度宜不得小于表5表5表面油漆干膜厚度参考17集装箱冷板式液冷数据中心技术规范内部双组份富锌底漆干膜厚度35μ双组份环氧树脂漆干膜厚度60μ外部双组份富锌底漆干膜厚度50μ双组份环氧树脂漆干膜厚度50μ聚氨酯面漆干膜厚度60μ底部双组份富锌底漆干膜厚度25μ沥青质面漆干膜厚度200μ装饰层系统箱体IT设备间内应做保温处理,保温材料宜使用岩棉装饰板,厚度材料燃烧等级A1级,耐火时间≥60min,导热系数≤0.043W/(m·K),热阻不小于1.2m2·K/W,厂家需要提供耐火检测报告、导热系数检测报告等。对内部美观性要求较高的场景,宜选择带装饰贴面的岩棉板。岩棉板的直角搭接处,宜采用美观性较好的金属型材固定连接。架空高度应满足管道铺设要求,宜≥400mm。脚线进行美化处理。架空地板运输时,应采用有效的防移位固定措施。门窗孔口系统数量根据实际需求进行设计和计算。2/3。箱体箱体底部应设计不少于2组的防反溢、防虫鼠地漏。需求进行设计和计算。数量根据实际需求进行设计和计算。18集装箱冷板式液冷数据中心技术规范线缆、管路进出箱体宜采用专用密封组件和模块,如PG水接头、以及密封模块等。不建议使用防火泥等材料封堵密封。IP级不低于IP55。杆锁。箱门应采用具备一定IP防护等级的防火门,IP防护等级不低于IP55,性能不低于60min。箱门的有效通过尺寸,应能满足箱内设备的安装。低温地区应用,箱门应采用断桥设计并采取加热防冻结措施。设备间宜采用3面百叶窗的结构。(4)密封通道系统集装箱箱体、内部设备、架空地板、吊顶(如有)、内部通道门(如有)通道封板组件构成数据中心机房通道封闭系统。800mm,600mm,操作空间需求。500mm,2000mm。通道封板应采用吊挂式的安装方式,机柜与通道封板解耦。照明系统:0I路应有保护线,保护线应与金属灯具外壳做电气连接;LED500lx;50lx。19集装箱冷板式液冷数据中心技术规范(5)箱外设备安装系统箱外一般放置安装风冷系统、液冷系统的室外机组。此类设备的安装参考以下要求。挂靠点和登顶抓手。若安装在箱体顶部时,工作人员不宜随意踩踏箱体顶部波纹板。304表面处理遵循箱外结构件的相关规定。风冷系统外机和冷板式液冷系统冷源(干冷器、冷却塔、泵驱两相)和减少占地。置于箱体顶部时需满足箱体承重要求。电气系统(1)总体要求AIOGB50174术要求。AIOITUPS。AIOITAIO考虑到制冷系统的配电,宜采用精密配电柜。AIOUPS:UPSUPS+精密配电柜;UPS+末端小母线系统+精密配电箱;20集装箱冷板式液冷数据中心技术规范HVDC+锂电池架构。IT80KW,UPSITUPS+精密配电柜的供配电架构;AIOIT2NN+1(N=2、3、4···)冗余配置;N+1(N=2、3、4···)不间断电源+一路市电供电配置。AIOIT集装箱箱外供电线路宜采用架空方式敷设。远程通信接口。用独立于正常电源的柴油发电机组,也可采用供电网络中独立于正常电源的专用馈电线路。当正常电源发生故障时,备用电源应能承担数据中心正常运行所需要的用电负荷。(2)接地与静电体内外宜各设置不少于两处的接地点。25mm2的铜导线与基础接地极连接。集装箱内地板或地面应有静电泄放措施和接地构造,防静电地板、地面的2.5×104~1.0×109Ω,耐污耐磨性能。21集装箱冷板式液冷数据中心技术规范集装箱内机柜、电源、精密配电柜等金属导体必须进行等电位联结。每台机柜应有两根不同长度的铜制连接导体就近与等电位联结网格连接,连接6mm2均应作等电位联结,不应有对地绝缘的孤立导体。制冷系统AIO系统组成,辅助制冷一般采用风冷制冷系统。(1)冷板式液冷系统冷板式液冷系统主要服务于服务器芯片散热,包含液冷控制系统、一次侧液冷系统和二次侧液冷系统。一次侧液冷系统主要由液冷冷源(冷却塔/干冷器/泵驱两相)、一次侧管路和一次侧循环泵组成;二次侧液冷系统主要由液冷CDU(含二次侧泵)、液冷机柜(manifold)9图9冷板式液冷系统组成示意图总体要求据冷负荷的分布情况合理设置风液比(风侧和液侧散热比例),22集装箱冷板式液冷数据中心技术规范和设计冷板式液冷系统。根据集装箱数据中心的特点风液比比值推荐值宜为3:7。2N侧系统管路布设应冗余配置、匹配系统冷源设计。CDU2N形式敷设于集装箱静电地板下方。液冷系统管路供回液路宜采用颜色管理系统。2N醇水溶液或氟利昂。系统设计时关键控制传感器宜冗余配置。表6 一次侧冷却介质选用建议系统液冷冷源宜选用的冷却介质备注一次侧系统冷却塔软化水和乙二醇水溶液干冷器乙二醇水溶液泵驱两相软化水和氟利昂包括但不限于去离子水、乙二醇或丙二醇水溶液等具有优良的流体导热性AIOIT200200KWCDU液冷控制系统提供恒定温区的环境。23集装箱冷板式液冷数据中心技术规范运行。遥控模式仅支持自动运行。CDUCDU。水泵启停,保证系统参数按设定的目标值安全可靠运行。液冷控制系统需获取液冷系统一次侧的运行参数,其中包括一次侧供液温一次侧循环泵的运行参数。BACDU侧运行健康状态。一次侧液冷系统一次侧液冷系统主要由液冷冷源、一次侧管路和一次侧循环泵组成;一次侧液冷系统应为闭式循环系统。液冷冷源7表7 液冷冷源使用选择建议序号冷源设备能效成本系统复杂程度使用工况24集装箱冷板式液冷数据中心技术规范1泵驱两相高高高水源易获取2冷却塔中中中水源易获取3干冷器低低低水源不易获取20~25℃,湿工况下冷却塔供液温度与环境湿球温度极限温差3℃,10图10冷却塔示意图换热器材质及表处理方式应考虑与一次侧系统及介质的兼容性,见图11所示。翅片材质使用选择建议,见表8所示。表8 翅片材质使用选择建议序号翅片形式换热效率成本加工难易程度堵塞难易程度流道耐腐蚀性1铜管翅式中中低低好2不锈钢管翅式低低低低好3铝制板翅式高高高高差25集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图11干冷器示意图R134a湿工况功能。干、湿工况,切换环境温度宜为20~25℃,风机应具备变频调节功能;蒸发式冷凝器两端应设置阀门,便于系统制冷剂封闭及系统12图12泵驱两相系统示意图一次侧液冷系统泵组一次侧泵组设置一次侧系统稳压装置。一次侧冷却系统为冷却塔、干冷器时,一次侧泵组宜采用机械密封的不锈钢多级离心泵,一次侧系统稳压装置可采用隔膜式膨胀罐,一次侧泵200μm,1326集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图13泵组装置示意图300μm,14图14泵组装置示意图一次侧管路系统管路管径的选择,根据系统设计计算分析进行选型。3049表9 一次侧管路材质的选择建议序号管路材料使用工况1304低于含C3的使用环境2316高于C3的使用环境27集装箱冷板式液冷数据中心技术规范不锈钢管路表面宜进行钝化处理,表面喷涂处理,以提高管路的耐候性。300μm,堵检测及在线维护。二次侧液冷系统CDU、液冷机柜(Manifold)快速接头及冷板式服务器等组成。CDUCDUCDU流量、电导率等传感器,其典型系统流程图,参考15图15 CDU典型系统流程图CDU保持整体美观性;特殊情况下(如标准机柜尺寸无法满足空间排布要求等),可进行某一方向尺寸的非标设计。CDU1628集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图16 CDU示意图循环泵宜安装于设备框架底座,CDU设置在直管段,压力、温度传感器安装于水平管道上时,不宜垂直于水平面安装,以避免系统涡气等情况造成数据采集波动。CDUCDU2~40℃,25~45℃,一、二次5℃10℃考虑。循环泵进出口应设置软连接,以实现减震目的。循环泵出口须设置止回阀,以防止“水锤”现象。CDU统物理位置最高点应设置自动排气阀。CDU50um在线维护。二次侧管路系统3041710表10 二次侧管路材质的选择建议序号管路材料使用工况1304低于C5的使用环境29集装箱冷板式液冷数据中心技术规范2316高于含C5的使用环境出口位置设置阀门,支路软管设置流体连接器,方便单机柜维护。为方便维护观察,局部可设置玻璃监控地板。EPDM支路软管的弯曲半径应符合管路施工工艺要求。供液管路和回液管路宜采用颜色管理系统,方便管理维护。管路支架应设置振动缓冲装置;如橡胶垫等。管路系统出厂前应进行强度压力和密封压力测试。不锈钢管路表面宜进行钝化处理以提高管路的耐候性。度。300μm,脏堵检测及在线维护。图17 二次侧管网示意图液冷机柜系统30集装箱冷板式液冷数据中心技术规范ManifoldManifold路组件、机柜系统等,机柜液冷系统应满足以下要求:液冷机柜宜采用标准机柜设计,保证满载时机柜强度和承重要求。Manifold18304经过酸洗、钝化、清洗等工艺。产品主要采用氩弧焊、端面螺纹紧固密封等工艺进行安装。化皮。ManifoldManifold够实现即插即通、即拔即断,接口自封闭,无滴漏;Manifold于同一侧,水电分区隔离。图18 Manifold及其分支管路示意图具备互换性。31集装箱冷板式液冷数据中心技术规范流体连接体可根据需求选用盲插式和非盲插式快速接头,具备双向截止功0.05mL,可选用不锈钢、黄铜、铝合金等100019示。图19流体连接器示意图PTFE,像或同程设计,机柜内不同支路流量分配差异性宜≤10%,应≤15%;冷板组件冷板组件采用分体式设计,冷板宜选用无氧铜材质,采用铲齿+焊接工质间的电化学反应等兼容性问题。2032集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图20 冷板组件结构示意图济性和便利性。要求;冷板和芯片之间涂抹导热硅脂。冷板组件应缠绕漏液检测线,漏液检测线不应重叠铺设,禁止过度折弯。0.6MPa;304障保护能力。manifold防漏液插拔、便捷维护。盘等。IT5℃~7℃。PH范围内。(2)辅助制冷系统辅助制冷系统一般采用风冷制冷系统。辅助制冷系统按空调结构形式可分为分体式空调(如风冷列间空调)制冷系统和一体式(如间接蒸发空调)制冷系统。风冷制冷系统选择建议,见表11所示。表11 风冷制冷系统选择建议(仅适用集装箱解决方案)序号结构形式风冷空调类型适用工况1分体式风冷列间空调全部地区2风冷列间空调(含氟泵)北方寒冷地区3一体式间接蒸发冷却机组维护复杂,不推荐使用33集装箱冷板式液冷数据中心技术规范4一体式氟泵空调全部地区风冷列间空调系统:风冷列间空调宜采用正面水平送风,背面回风。可支持选配带自然冷源的氟泵节能模块或集成氟泵集中式室外机,实现绿色节能运行。G4燃等级应符合《GB/T19413-2010》及相关空调机的国标要求。料,阻燃等级达到《GB8624-2012B1裂管漏冷媒。室外部分应有良好的耐气候性能,采用耐腐蚀喷涂金属外壳设计。IPX5计合理,在有效降低噪音前提下,散热效果最佳。8、9一体式氟泵空调一体式氟泵空调是参照GB/T19413-2010、YD∕T3320.1-2018生产的一种整体式精密环境控制系统,适用于设备室或计算机房的环境控制。具有整体式设计、高效制冷、备份系统、宽电源制式、高精度控制、智能监控、快速安装和在线维护等特点。34集装箱冷板式液冷数据中心技术规范氟泵、电控箱阀件等所有关键器件,空调维护无需进机房,实现全室外侧维护。使用高效涡旋压缩机,并有最优系统匹配和高效制冷盘管设计,保证高效换热;双循环系统,大幅提高混合模式进入温度及能效,可全年利用自然10%-120%冷量输出。况下,备系统可以自动开启,保证机房设备运行的安全可靠。机房送回风温度范围,湿度宜采用下述规定。温度控制范围:15~25℃(送风),控制精度:±1℃;25~40℃(回风),控制精度:±1℃;湿度控制范围:30~70%,控制精度:±5%。系统进行监控和参数设定,实现良好的人机交互。便;7.消防系统AIOGB50174术要求。GB50370《气体灭火系统设计规范》、DB11/1026《吸气式烟雾探测火灾报警系统设计、施工及验收规范》、GB50116计规范》相应技术要求。集装箱内宜采用气体灭火型式。气体灭火剂储存量应满足GB50370《气体灭火系统设计规范》3.3.14集装箱箱内的气体灭火系统已采用无管网系统。35集装箱冷板式液冷数据中心技术规范放,不得集中于一个区域内,并接入集装箱监控管理系统。料。热通道侧板根据消防需求配置泄压阀,风阀与烟感温感联动。GB13495GB17945《消防应急照明和疏散指示系统》的有关规定。智能化系统(1)总体要求系统的设计应根据机房的等级,按现行国家标准《智能建筑设计标准》GB50314、《安全防范工程技术规范》GB50348规范》GB50116、《视频显示系统工程技术规范》GB50464具备本地声光、短信等功能。被篡改。中不间断电源系统供电时,各系统应单独回路配电。(2)监控系统能进行实时的遥测、遥信、遥控和遥调功能,记录和分析相关监控数据,2136集装箱冷板式液冷数据中心技术规范图21监控系统拓扑图液冷控制系统应能接入集装箱冷板式液冷数据中心的监控系统。集装箱内部的漏液检测易采用绳式检测元器件。间应具备联动控制功能。道上的门禁系统。21080P头。设备监控系统宜对机电设备的运行状态、能耗进行监视、报警并记录。机监控的主要参数应纳入设备监控系统,通信协议应满足设备监控系统的要求。环境和动力监控系统应符合下列要求:37集装箱冷板式液冷数据中心技术规范域的测量参数为准;行状态应纳入监控系统;行状态和能耗进行监测、报警并记录;综合布线系统离,桥架应满足承重要求。300mm,150mm,后部为光纤槽,光纤槽对应的每个机柜位均设下线槽。PVC槽结合的方式进行。消防设备的线缆布设宜采用金属线管,需符合相关的消防标准规范。不应存在平面内交叉,飞线的等问题出现。吊装及运输技术要求集装箱的安装部署应满足以下要求:集装箱箱体吊装时应参考《GB/T17382-2008集装箱吊装时绳索与水平方向夹角应按照《GB/T17382-20086现场宜搭建雨棚等防护措施,保证室外外料的堆放和转场。集装箱式数据中心安装后应通水、通电、其设备调试正常。程中出现变形,导致液冷系统管路损坏。集装箱数据中心箱体尺寸、承重应满足运输条件。38集装箱冷板式液冷数据中心技术规范运输前应对集装箱数据中心箱体内部易受振动影响的设备、部件进行加固。集装箱内设备应进行减震处理。集装箱箱体应牢固地固定在运输工具上,并安装减震装置。的密封。安装技术要求集装箱数据中心应按照设计、工艺要求的规定进行装配。装配环境应保持清洁。零部件应具有检验合格证或经检验合格后方可进行装配。装配过程中和装配完毕后应确保设备及零部件表面无划伤和锈蚀。箱体内设施的重量应均匀布置。箱体内、外部所有设备应按图纸和工艺要求安装到位。安装过程中,应避免损伤箱体内装饰。试验、检验合格后,应排出试验用油、水、气等,保证功能箱的内部清洁。应严格按照图纸和工艺要求安装。测试验收(1)出厂试验液冷系统综合检验绝缘、接地电阻及耐压测试供水特性试验压力试验6小时连续运行试验自控及保护性能试验12表12 出厂验收内容表39集装箱冷板式液冷数据中心技术规范序号出厂试验首台批量1液冷系统综合检验(外观、布局、工艺等)全检全检2绝缘、接地电阻及耐压测试全检全检3供水特性试验全检抽检及文件检验4管路压力试验(强度和密封)全检全检56小时连续运行试验全检抽检及文件检验6自控及保护性能试验全检全检现场试验安装检验绝缘、接地电阻及耐压测试6小时连续运行试验一次侧管路密封性试验自控及保护试验五、场地要求(一)集装箱数据中心场地安装要求选址要求电力供给应稳定可靠,容量满足实际应用需求。场地具备加湿水源、冷凝水排除条件,设置隔离围栏等条件。爆物品的场所,如煤矿、炼钢厂、水泥矿山、危险品仓库等。且水平面应高于该地区历史最高水位。雷击区域等。等不良地质情况,避免选择易积水和易下沉的地面。40集装箱冷板式液冷数据中心技术规范设备,如高压线下、小巷小径等。50m(水等)。其它请参照相关国家和行业标准规范(GB50174、GB/T2887)2.混凝土地基要求定。对有抗震设防要求的结构,其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求。混凝土应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55定,根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。完毕。 5mm,10mm,纹,无明显缺陷。50000kg/m2。具备当地历史最大暴雨排水能力,保证水泥平台无积水。供排水要求供水要求:加湿器水源需一直处于供水状态,水源稳定,不应断续供水。加湿器供水管水压范围:0.1MPa-0.8MPa。水管材质可采用PPR,规格为DN20,并安装闸阀、Y型过滤器、水压表等必要部件。41集装箱冷板式液冷数据中心技术规范低温地区,为防止供水管冻结,需要根据当地环境气候情况对管路增加橡塑保温管,并视环境温度考虑是否增加电伴热带设备。水质要求:洁净的自来水,水质硬度不宜太高,电导率介于125~1250us/cm之间,温度介于4~40℃之间。排水要求集装箱的空调室外机安装区域有冷凝水排水口,需要按照当地法律法规将排出的水进行处理。集装箱要位于排水良好的区域,建议建设水泥地基前,规划好排水渠道,避免暴雨积水影响设备正常使用。加湿器排水温度较高,为避免烫伤,冷凝水排水管需保温处理,同时排水管耐温大于100℃。采用水管导引冷凝水时,水管朝水流方向坡度不低于千分之五。冷凝水排水管需要制作存水弯,防止蚊虫进入。低温地区,为防止冷凝水管冻结,需要根据当地环境气候情况对管路增加橡塑保温管,并视环境温度考虑是否增加电伴热带设备。防雷接地防雷为防止集装箱数据中心遭受雷击破坏,应设置独立避雷针,但当集装箱处于附近避雷装置的防护范围之内时可以不再设置避雷针,保护范围按照滚球法确定独立避雷针应符合以下要求。独立避雷针应采用直径不小于16mm的热镀锌圆钢。避雷针通过40×4mm的热镀锌扁钢作为引下线与接地极可靠焊接。应采用搭接焊,其搭接长度必须符合下列规定:扁钢为其宽度的2倍(且至少3个棱边焊接)圆钢为其直径的6倍圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。接地42集装箱冷板式液冷数据中心技术规范接地装置必须为由水平接地极和垂直接地极组成的综合接地网。接地网宜采用钢材,接地装置的导体截面应符合热稳定和机械强度的要求,但规格应应符合以下要求:热镀锌扁钢不小于50×5mm,热镀锌角钢不小于50×50×5mm。接地体顶面埋没深度不应小于0.8米,角钢及钢管接地体应垂直配置。除接地体外,接地体的引出线应作防腐处理;使用镀锌扁钢时,引出线的螺接部分应补刷防腐漆。接地干线至少应在不同的两点与接地网相连接接地网的外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧半径为不小于1800mm。综合接地网接地电阻应小于1Ω。5.安全措施建议根据集装箱放置场地安全条件,设置物理隔离和电子监控设备保障产品安全。基于物理安全原则,考虑防火、防盗、防潮、防尘、防洪灾及雨雪、防盐雾、防鼠等,进行针对性的安全防范,建议设置如门岗、建造隔离围墙、砌防水墙、疏导排水沟渠等。建议在集装箱周围安装枪机或云台摄

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