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恒溫恒濕機房精密空調(diào)送風方式與回風

時間:2022-10-16  來源:hfw.cc  作者: 我要糾錯


恒溫恒溫恒機房精密空調(diào)送風萬式主要有兩種:上送風和下送風。

1.上送風方式

機房空調(diào)采用上送風方式是把空調(diào)機組處理過的低溫空氣通過送風口送到通信設備上部,帶走通信設備和機房的熱量,通過機房下部空間回到恒溫恒濕機房空調(diào)機組內(nèi),進行冷卻降溫處理,再循環(huán)使用。

2.下送風方式

機房空調(diào)采用下送風萬式為: 下送風方式是在機房空調(diào)機組底部做一支架,支架高度與機房的活動地板高度相同。經(jīng)過空調(diào)機組處理過的低溫空氣,從空調(diào)機底部送到活動地板內(nèi),利用活動地板形成的空間作為一個靜壓箱,然后通過設備底部、風口地板,進入機房和設備內(nèi),帶走設備和機房的熱量,通過機房上部空間回到空調(diào)機組內(nèi),進行冷卻降溫處理,再循環(huán)使用。

二、服務器機房常用送風方式

采用下送風方式是將低溫空氣直接從架空地板下送到機房或機架內(nèi),吸收設備的熱量后,從機房頂部回風。這種方式下,冷、熱風流動方向與空氣特性相一致。冷、熱風可以自然分離,容易得到好的制冷效果。而上送風方式,冷空氣往下沉,熱空氣往上升,容易發(fā)生冷、熱空氣摻混,影響制冷效率,另外地板下的空間比風管斷面的面積要大許多,這就形成了靜壓箱,因此下送風方式送風均勻,整個機房區(qū)域的溫差小。

三、機房布線對機房空調(diào)下送風有沒有影響

下送風萬式,如果采用在架空地板下走線的萬式進行布線,并且布線雜亂,會阻擋氣流從下方往機房里送。如果空調(diào)采用下送風,則最好采用上走線方式。如果無法采用上走線方式,也要將架空地板下的線纜用管道收納,排列整齊,避免阻擋出風口。

四、下送風方式的形式

機房空調(diào)下送風萬式的形式多種多樣,適合不同規(guī)模和密度的IDC機房。考慮到冷氣向下沉的趨勢,在沒有架空地板的機房采用下送風方式時,冷氣輸送時遇到的障礙較多,效率較低。因此,此處談到的下送風方式主要以有架空地板的情況為例,冷氣輸送從架空地板下走。

1.開放管道送風自然回風機架以"背對背、面對面"方式排布。在冷風通道處鋪設有開孔地板,冷風從地板下吹到冷風通道處,并通過機架前門上的開孔進入機架。機架對冷風加熱后,從后門排出熱風,回到空調(diào)回風口。

2.開放管道送風開放管道回風與1類似,但不是自然回風,而是通過天花板上的柵格板進入回風管道,再進入空調(diào)回風口。即回風采取開放式管道回風方式。

3.封閉管道送風自然回風冷風從地板下直接吹到機架內(nèi),并通過機架前門與機架設備之間的間隙上升,冷卻從下至上的各臺設備。機架對冷風加熱后,從后門排出熱風,回到空調(diào)回風口。

4.封閉管道送風開放管道回風與3類似,但不是自然回風,而是采取開放式管道回風方式。

5.開放管道送風封閉管道回風與2類似,但回風采取封閉管道回風,熱量不會彌散,回風更精確。

6.封閉管道送風封閉管道回風與4類似,但回風采取封閉管道回風,熱量不會彌散,回風更精確。

6種方式有回風管道的方式2-4會比自然回風的方式1-3效率更高。因為熱風的排放有所引導,不易發(fā)生冷熱摻混的現(xiàn)象。而直接送風到機架下萬的萬式3-4會比送風到通道的萬式1-2效率更高。因為冷風的推送更精確,冷氣泄漏少。5-6兩種情況,采取封閉管道回風的方式,其回風管道直接連接到機架上,熱量不容易彌散,回風更精確,適合于熱密度較高的IDC機架或機房。不過,如果要采取全封閉管道式的萬式,首先工程造價較高其次管道會占用機房大量空間以上6種送風萬式中,有些還可在同一機房中混用。例如方式2方式式5,送風方式相同,回風方式不同。在同個機房,采用地板下送風到冷風通道,對于大部分熱密度不高的機架,可以采用方式2:用開放管道方式回風;而對于某些熱密度很高的機架,可令其排成一排,采用方式6:全封閉管道回風,回風管道直接連到機架采用下送風上回風方式,冷風從機架下方豎直往上送,經(jīng)過機架設備的加熱變成熱風,機房空調(diào)顧名思義其是一種專供機房使用的高精度空調(diào),因其不但可以控制機房溫度,也可以同時控制濕度,因此也叫恒溫恒濕空調(diào)機房專用空調(diào)機,另因其對溫度、濕度控制的精度很高,亦稱機房精密空調(diào)。,由上方回風。但是,由于機架內(nèi)設備平行與地面,且大小與機架截面尺寸相當,下方吹上來的氣流大部分會被設備本身阻擋,造成位于機架上部的設備不能得到很好的降溫。針對這種問題,我們可以通過對機架進行改造來解決,比如,增加機架的厚度,給冷風留出自由上升的通道,這樣就可以改善機架內(nèi)部氣流受阻擋的問題。

五、機房架空地板的高度對制冷效率的影響

計算機機房內(nèi)安裝架空地板,并采用地板下送風方式時,架空地板下的空間可起到類似于靜壓箱的作用,可使送風均勻同時減少送風阻力。如果各個出口的送風均勻,就不會產(chǎn)生遠離空調(diào)出風口的機架處風力不足的問題,這點對于進探較深(超過15m)的機房尤為重要。而板下的凈空間越大,靜壓箱的效果就越好。因此,為使送風均勻和減少送風損耗,架空地板需有一定的高度。目前國內(nèi)的機房規(guī)范一般建議架空地板高度為350~500mm。而在TIA/EIA-942標準中定義:TIERI級別要求架空地板高度在300mm以上,TIERII級別要求在457mm以上,TlERⅢ和TIERⅣ級別要求在762-914mm,精密空調(diào)是是工藝性空調(diào)中的一種類型,通常我們把對室內(nèi)溫、濕度波動和區(qū)域偏差控制要求嚴格的空調(diào)稱之為恒溫恒濕空調(diào)。恒溫恒濕廣泛應用于電子、光學設備、化妝品、醫(yī)療衛(wèi)生、生物制藥、食品制造、各類計量、檢測及實驗室等行業(yè)。。原則上,架空地板高度越高,靜壓箱的效果就越好。但對于本身層高不高的機房來說,過高的架空地板高度也是對空間的浪費。因此,考慮到目前的現(xiàn)狀,一般的機房350~500mm的高度已經(jīng)能基本滿足需求,而對于特殊規(guī)格的機房:比如進深特別深或本身機房層高很高,可以適當增加架空地板的高度。

 

計算機機房內(nèi)的標準環(huán)境參數(shù)規(guī)范及參數(shù)規(guī)范要求,溫度一般控制在24℃±2℃,濕度50%±5%左右,而一般通信設備電子元器件正常的工作溫度范圍較大,上限一般在35℃~40℃左右。當然設計規(guī)范中要求的環(huán)境溫度值相對偏低,是考慮到由于氣流組織不合理、冷熱氣流混合交叉、局部風量分配不足等因素造成機房環(huán)境溫度與通信機柜內(nèi)部的溫度有一定程度的溫度梯度差值。這種情況就造成了為了保證機柜內(nèi)部的通信設備散熱效果良好,必須保證機房過道環(huán)境溫度較低,空調(diào)設備保持在送風出口和回風溫度較低的工況下運行,從而使空調(diào)設備制冷系數(shù)降低,能耗損失較大減少這部分能耗損失,必須減少機房環(huán)境和機柜內(nèi)部之間的溫度梯度差。而要實現(xiàn)這一目的,必須改善機房大環(huán)境和通信機柜內(nèi)部的氣體流組織,特別是通信機柜的結(jié)構(gòu)形式要具備良好的散熱工藝。若機房氣流組織更為科學合理、通信機柜散熱工藝有較大改善,特別是采用開放型貨架式機柜,可以大大減少機柜內(nèi)、外的溫度梯度差值。在這種情況下,可以適當提高機房環(huán)境溫度的要求,從而可以提高空調(diào)送、回風溫度,通過調(diào)整空調(diào)設備運行工況的方式提高制冷系數(shù),降低空調(diào)設備運行能耗。

機房空調(diào)地板送風和上送風的區(qū)別

機房空調(diào)采用地板下送風上回風機組

地板下送風方式是目前數(shù)據(jù)中心空調(diào)制冷送風方式的主要形式,在金融信息中心、企業(yè)數(shù)據(jù)中心、運營商IDC等數(shù)據(jù)中心中廣泛使用。

模塊化機房空調(diào)可以實現(xiàn)20%~50%的節(jié)能,使得運行費用大幅縮減,而為此增加的空調(diào)設備初投資,最多兩年的時間就可以收回,而整個機組的使用壽命至少有15年。

在數(shù)據(jù)中心機房內(nèi)鋪設靜電地板,靜電地板高度為20-100cm,甚至高達2m。將機房專用空調(diào)的冷風送到靜電地板下方,形成一個很大的靜壓箱體,靜壓箱可減少送風系統(tǒng)動壓、增加靜壓、穩(wěn)定氣流、減少氣流振動等,使送風效果更理想。再通過帶孔地板將冷空氣送到服務器機架上。回風可通過機房內(nèi)地板上空間或?qū)S没仫L風道回風。(地板下送風方式的優(yōu)點很多,包括制冷效率較高、安裝簡單、安裝整潔)

數(shù)據(jù)機房采用地板下送風、地板下走線方式,由于在應用過程中地板下的電纜不斷增加,導致地板下送風不暢,送風氣流組織不合理,甚至出現(xiàn)風短路等嚴重問題,如導致距離空調(diào)機較勁的區(qū)域溫度/濕度控制正常,而距離空調(diào)機較遠的區(qū)域溫度偏高,無法得到有效控制。在這種情況下,為了保障遠端的設備得到合適的溫度控制,不得不調(diào)低溫度設定點。例如將溫度設定點調(diào)低到18℃,才能保障距離空調(diào)機遠端的設備周圍的溫度達到24℃一下。很顯然這將增加很多能耗。此外,很多機房因業(yè)務特點(如無法暫停設備運行進行調(diào)整)無法改變走線,只能增加空調(diào)設備,通過增加風量的方式來保障機房溫度/濕度,而原有空調(diào)設備的制冷量已經(jīng)足夠,這有在很大程度上增加了機房能耗。

為了避免地板下送風阻塞問題發(fā)生,有兩個方法:一是保障合理的地板高度,目前很多新建機房已經(jīng)將地板高度由原來的300mm調(diào)整到400mm乃至600-1000mm,附之以合理的風量、風壓配置,以及合理的地板下走線方式,可以保證良好的空調(diào)系統(tǒng)效率;而是采用地板下送風與走線架上走線方式。

地板下送風與走線架上走線方式,兼顧了地板高效制冷與送風、安靜整潔、走線架易于電纜擴容與維護等兩方面優(yōu)點,是數(shù)據(jù)中心制冷中機房送風方式的最佳方式之一。

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