典型数据机房热环境分析及气流组织优化_高彩凤

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1、专题研讨暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２０１３年第４３卷第９期１０１典型数据机房热环境分析及气流组织优化＊中国建筑科学研究院高彩凤☆于震吴剑林摘要介绍了数据机房的热环境评价指标。以某典型数据机房为研究对象，对其热环境进行了现场实测和ＣＦＤ模拟，发现存在冷量浪费的现象。在原有送回风方案的基础上分别采用在冷通道侧机架顶部加装隔板和部分封闭冷通道两种方案改善机房气流组织。ＣＦＤ模拟结果显示，两种优化方案对提高冷量利用效率均有效，其中冷通道部分封闭的方式能将冷气流更大限度地局限于冷通道内，能更有效地提高机房空调冷量利用效率。关键词数据机房热环境气流组织冷通道冷量利用效率Ｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉ

2、ｒｏｎｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄａｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒａｔｙｐｉｃａｌｄａｔａｒｏｏｍＢｙＧａｏＣａｉｆｅｎｇ★，ＹｕＺｈｅｎａｎｄＷｕＪｉａｎｌｉｎＡｂｓｔｒａｃｔＰｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｉｃｅｓｏｆｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｄａｔａｒｏｏｍｓ．Ｔａｋｉｎｇａｔｙｐｉｃａｌｄａｔａｒｏｏｍａｓｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｅｌｄｔｅｓｔａｎｄＣＦＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｆｉｎｄｓｃｏｏｌｉｎｇｗａｓｔｅ．Ｔｗｏｓｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆａｄｄｉ

3、ｎｇｖｅｒｔｉｃａｌｐａｒｔｉｔｉｏｎｓａｂｏｖｅｔｈｅｒａｃｋｏｎｃｏｌｄａｉｓｌｅｓｉｄｅａｎｄｐａｒｔｌｙｅｎｃｌｏｓｉｎｇｃｏｌｄａｉｓｌｅｓａｒｅａｄｏｐｔｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅａｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｏｒｉｇｉｎａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆＣＦＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅｔｗｏｓｔｒａｔｅｇｉｅｓａｒｅｂｏｔｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｌａｔｔｅｒｌｉｍｉｔｓｔｈｅｃｏｌｄａｉｒｉｎｔｈｅｃｏｌｄａｉｓｌｅｓｔｏａｌａｒｇｅｒｅｘｔｅｎｔ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｅｎｏｕｇｈ

4、ｃｏｌｄａｉｒｔｏｔｈｅｓｅｒｖｅｒｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔｇｅｔｓｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｃｏｏｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｄａｔａｒｏｏｍ，ｔｈｅｒｍａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ｃｏｌｄａｉｓｌｅ，ｃｏｏｌｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ★ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ①０引言近年来各国大型的云计算中心如雨后春笋般纷纷数据中心（ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ）拥有大量计算机设备、涌现，数据中心的设计能耗密度已经达到１０８０～服务器设备

5、、网络设备及存储设备等关键设备。２［２］。２０１０年美国数据中心耗电量约为３２３０Ｗ／ｍ为实现这些关键设备的安全稳定运行，除了不９５１．６亿ｋＷ·ｈ，为当年全美耗电量的１．７％～［３］间断电力供给之外，还需要辅助系统（如空调系统、２．２％。在中国，２０１１年数据中心总耗电量达照明系统及安全监控系统等）。数据中心散热设备７００亿ｋＷ·ｈ，占全社会用电量的１．５％。随着云多、散热量大、设备运行时间长及设备对环境温湿计算的快速发展，未来５年我国对数据中心流量处度有较严格的要求等特点决定了数据中心的能耗理能力的需求将增长７～１０倍，机房面积需要再翻［４］量必然相当可观。一番才能满

6、足云计算发展的需求。数据中心庞美国劳伦斯伯克利国家实验室（ＬＢＮＬ）２００３大的能耗量不仅给企业造成了沉重的负担，而且给年的测试研究表明，一般的商业建筑能耗为５０～１１０Ｗ／ｍ２，而数据中心的能耗为１２０～９４０Ｗ／①☆高彩凤，女，１９８０年１０月生，博士，工程师１０００１３北京市朝阳区北三环东路３０号中国建筑科学研究２［１］。随着网络信息和计算机技术的飞速发展，ｍ院建筑环境与节能研究院１１１室（０１０）６４５１７１８１Ｅ－ｍａｉｌ：ｇａｏｃａｉｆｅｎｇ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍ＊科技部国际科技技术合作课题项目———先进建筑设备系统收稿日期：２０１２－１２－０３技术的适应性研究

7、和示范（编号：２０１０ＤＦＡ７２４０－０４），中国建筑科一次修回：２０１３－０３－０８学研究院青年科研基金课题项目（编号：２０１１０１０９３３１０２０００７）二次修回：２０１３－０８－０５１０２暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２０１３年第４３卷第９期专题研讨整个社会的能源和环境带来巨大的挑战。采用先除了简单直接的温度值外，国外学者在研究数进的技术进行节能降耗已经是新建数据中心的必据机房热环境时，提出一些由温度构建的评价指标由之路，也是既有数据中心节能改造迫在眉睫的任评价数据中心热环境的品质，其中较为广泛使用的务。有供热指数ＳＨＩ，回热指数Ｒ