关于数据中心机房冷热通道(一).doc

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1、概述　　随着IT设备越来越趋向于大密度集中管理时代，数据中心所面临的散热问题也就越来越严重，TIA942标准的出现，为这一问题提供有效的规避指导依据。本期冷通道连载系列正是为解决这些问题，而进行了原理、实施、特点等方面的阐述，希望对涉及到该行业的设计人员、实施人员、IT管理人员、信息主管等有一定的帮助作用。　　一、论如何规划好数据中心气流组织　　1、概述　　数据中心机房在使用过程中，受各种因素制约限制，造成机房气流组织不合理、不通畅，由于IT设备是靠机房空调送入的低温风与其散热充分交换，带走热量，

2、降低机架内温度，气流组织起到热交换媒介纽带作用，当热交换的纽带不顺畅、不合理时，现状只能是机房空调设备容量配置远远大于实际需求量，以满足机房需要。造成空调设备投资增大、运行费用增高，机房PUE值增大。　　因此如何规划好数据中心机房气流组织，有着非常重要的意义，它是对机房内现有的不合理的气流组织，进行归纳分类、根据不同类型，进行合理改造。将冷热空气有效的隔离，让冷空气顺利的送入通信设备内部，进行热交换，将交换产生的热空气送回至空调机组，避免不必要的冷热交换，提高空调系统效率。减少机房运行费用。　　2

3、、数据中心机房中的几种气流组织形式　　我们根据多年的规划气流组织经验，将数据中心气流组织分为以下四种形式即：机房气流组织形式、静压仓气流组织形式、机架气流组织形式、IT设备气流组织形式。下面分别介绍这几种气流组织形式：　　1)机房气流组织形式　　在机房的气流组织中精密空调的送风方式起着决定性的作用。精密空调的送、回风方式不同，其整个机房的气流组织形式是截然不同的。下面是这两种送风方式的气流组织示意图:　　同时，机房内部机柜的摆放形式不同，其气流组织也是不同的，如下图所示：　　2)静压仓气流组织形式

4、　　数据中心的静压仓是为了保证有足够的送风压力而设计出的一个压力容器，它是精密空调送出的冷风所经过的第一道气流路径，它的压力以及精密空调的送风速度都是不可忽略的。对于下送风，地板下为静压箱，所需要的是静压，只有保持静压箱中有足够的静压且静压的分布趋于相对均匀，才能保证每个机架的气流量。下图是它的气流组织示意图：　　静压仓气流组织图　　3)机架气流组织形式　　机架是数据中心为IT设备提供可靠的物理运行微环境场所，机架气流组织形式显得非常关键，它是精密空调送出的冷风给IT设备所经历的最后一道气流路径，

5、其气流组织示意图如下：　　4)IT设备气流组织形式　　设备内的气流组织虽然不是数据中心设计人员所考虑的问题，本应交给设备制造商解决。但我们应关心设备是否是前进风、后排风，还有排风位置是在服务器的左侧还是右侧，因为设备排风的方向对气流组织的影响还是很大的。　　IT设备气流组织示意图　　3、合理规划数据中心气流组织　　合理规划数据中心气流组织最终目的是为了给IT设备快速散热，提高空调资源利用率，减少不必要的冷源浪费，提高数据中心PUE值。那么我们应该如何来正确、合理的规划数据中心气流组织呢?前面我们已

6、经对数据中心的四大气流组织形式阐述过，现在姑且把这四大气流组织形式看作是气流流经的四个不同的地方，那么任何一个地方出现问题，都会直接或者间接的影响到IT设备快速散热问题。也就是说我们需要逐一分析这四大气流组织形式中可能存在的问题，相当于就找到了解决的办法。　　1)合理规划IT设备气流组织　　合理规划IT设备的气流组织最重要的就是要了解我们所使用IT设备，了解它的用电功率及损耗、发热功率、风扇的进出风及温差情况，单台设备所需要的风量计算等等。有了这些数据，我们就可以为下面的机架、机房的总体功率及发热

7、量，从而计算出整个数据中心所需要的热量，并以此数据来选择精密空调的容量。　　一般一个1U的刀片服务器所需的电功率约为300W~500W,由于服务器中的元器件损耗很小(约为2%左右)所以基本上都以发热的形式散发，在刀片服务器上服务器厂商都自带风扇冷却,进出温差一般设计为11℃.　　根据公式：1KW发热功率在进出温差11℃所需风量为270M3/H则10KW发热功率在进出温差11℃时所需风量为2700M3/H　　2)合理规划机房气流组织　　与机房气流组织形式有关的主要是以下几个方面的问题：精密空调送风方

8、式的选择、机架的摆放方式以及走线的方式。　　Ø数据中心精密空调应采用架空地板下送风、上回风方式。　　Ø精密空调的制冷量应该根据IT设备的总制冷量来进行计算。　　ØIT设备应采用上走线、网格桥架的方式，改善空调回风效果。　　Ø离精密空调最近一侧的机架边缘与其的距离不能低于1200mm,否则第一台机架冷区域会出现回风的现象。　　Ø计算机设备及机架采用“冷热通道”的布置方式。将机柜采用“背靠背、面对面”摆放，这样在两排机柜的正面面对通道中间布置冷风出口，形成一个冷空气区“冷通道”，冷空气