背板空调在数据中心机房中有什么应用?随着国家信息化水平的不断提高、数据业务快速发展,数据中心密度越来越高,机房中集成度 高、能耗大的数据单架设备大量增加,机房的冷却与节能面临严峻挑战。提出了一种可以解决 高密度机架散热问题,同时能够有效降低机房PUE值的新型背板空调,因其具有可改善机房内设备布局、更好的利用新风等优点,或将为未来数据中心的建设带来巨大变革
背板空调在数据中心机房中有什么应用?
随着国家信息化水平的不断提高、数据业务快速发展,数据中心密度越来越高,机房中集成度 高、能耗大的数据单架设备大量增加,机房的冷却与节能面临严峻挑战。提出了一种可以解决 高密度机架散热问题,同时能够有效降低机房PUE值的新型背板空调,因其具有可改善机房内设备布局、更好的利用新风等优点,或将为未来数据中心的建设带来巨大变革。近十年来,服务器功耗增加了约15倍,单机架的功耗提高了近[jìn]10倍,过去单机架【拼音:jià】功耗为2~3kW,现在却往往高达20~30kW。这一切都造成机房内部发热量急剧增加,给解决高密度数据中心散热问题带来了严峻的挑战,对空调系统提出更高的要求,而背板空调的de 出现很好地解决了机房高密度以及机房局部过热的问题。下面就由广州莱安智能化系统开发有限公司来介绍一下:
背板空调由安装在机架背面的冷却盘管、提供冷源的制冷机组和冷却水系统组成。根据使用的载冷剂(jì)不同,可以分为水冷背板与热管背板#28氟利昂为载冷剂#29。上图分别为水冷{pinyin:lěng}背板与热管背板的系统原理图。 水冷背板因为采用了水作{读:zuò}为载(繁:載)冷剂,而水资源相对比较丰富,所以投资更省;水冷背板比热管背板减少了一次换热,效率更高。但因为冷冻水进入了机房内,机房的风险变高
若采用水冷背【繁:揹】板,进入数【pinyin:shù】据中心机房内所有的水管必须采用焊接,以{读:yǐ}降低水患的风险。
热管背板因为(繁体:爲)采用氟利昂《练:áng》作为载冷剂,所以投资偏高,又yòu 多了一次换热,系统效率略低。当然由于水不进机房,机房的安全性更高。
背(繁:揹澳门博彩)板空调的优点
1、冷水机组可采用高温水运行(pinyin:xíng),系统更节能
传统的冷冻水空调系统中空调的供、回水温度为7~12℃,末端空调的送风温度约为15~16℃,回[繁:迴]风温度约为25~26℃;末端空调的显热比仅为85%左右,而数据中心的冷负荷,基本都是显热负fù 荷,这导致整个空调系统的运行效率偏【piān】低,提高冷冻水供、回水温度已成为业界的共识。
背板空调因为更贴近热源,服务器排风口的温度更澳门金沙高#28以进风25℃为例,服务器排风可达35℃#29;这为大幅提高冷冻水供、回水温度提供了条件。 冷冻水供、回水温度每提高1℃,冷水机组《繁体:組》的COP值可以提高3%左右。
冷冻水供、回水温度的提高,可以大幅增加冷却塔供冷的使用时间。以南京地区为例,如果将冷冻水供、回澳门新葡京水(shuǐ)温度从7~12℃提高到16~21℃,冷却塔供冷的使用时间会增加1倍多,大幅降低了数据中心机房的PUE值。
2、增加了[繁体:瞭]机房的利用率
背板空调因不需要设置空调机房,机[繁体:機]房利用率可以提高20%以上。图【练:tú】4、5为不同空调形式下的机房平面。
3澳门银河、避免了局部热【练:rè】点
目前,很多数据中心机房因为主设备负荷不均匀、末端空调布置不合理、送回风气流组织不畅等原因,经常会出现局部的热点,影响机房的使用。图6展示了某机房因空调送风不合(hé)理导致的{读:de}局部过热情况。
背板空调因为安[ān]装在每个机架的背面,一对一冷却服务器机架能够有效地解决局部机架过热[繁体:熱]的问题。
4、解决高【pinyin:gāo】密度
目前,数据中心机房的平面【miàn】规划受到末端空调的冷量、风量的限制,以及送风距离的限制,单机架的功耗只能很小,对于高密mì 度机架无能为力;但背板《繁体:闆》空调采用高效的换热器,而且针对每个机架进行供冷,冷却能力大幅提高;目前,单背板空调的制冷量达20~30kW。
背板空调为IDC机房带来的改[pinyin:gǎi]变
1、机房布局的《练:de》改变
现 在规划数据中心机房时,为了更好的冷却效[xiào]果,机架采用“面对面、背对背”摆放(pinyin:fàng),形{拼音:xíng}成冷、热通道。
未来数据中心机房采用背板空调时,所有的通道都变成了冷通道;机架不再需要采用“面对面、背对背” 摆放,可采用顺序摆放,见下图。同时,由于背板空调突破了传统空调对于送风距离的限制,数据中心机房的布置可以更灵活。
背板空调采用水平送(练:sòng)风方式,可以取消架空地板,降低层高,节约数据中心机房的土建成本。 背板空调的使用对于未来数据中心的平面布【练:bù】局 将带来大的变革。
2、新风的(练:de)利用
传统的数据中心,如果采用全新风运行,需要大量引入新风;鉴于目前国[guó]内的环境较差,过滤等级(繁体:級)较高,需要投入较大的新风建设和维护费用。
背板空调新风引入方案{读:àn}
新风运行模式下的新(读:xīn)风量计算公式: L=Q/#280.27×ρ×Δh#29 #281#29
式中:Q为机《繁体:機》房冷负荷,W;
ρ为空气密度【练:dù】#281.18kg/m3#29;
Δh为机[繁:機]房进、排风的焓差,kJ/kg;
L为总送【练:sòng】风量,m3/h。
当[繁体:當]采用背板空调的时候,机架可以顺序摆放,引入新风量只要满足第一列机架散热需求即可,为更{拼音:gèng}好地利用新风提供条件。
根据TIA942-2#28c#29-2010、ASHRAE标准#282008版#29的规定,机架进风温度为18~27℃。假设机房的环境温度为25℃,当室外空气经过滤、加湿处理后[繁体:後]低于25℃时,室外的新风即可(pinyin:kě)引入室内。引入的室外新风,顺序通过每列机架,大幅降低了新风的引入量和新风处理的成本。
需要关注《澳门金沙繁:註》的问题
1、湿度控(练:kòng)制问题
背板空调不具有加湿功能,某些厂(chǎng)家的背板空调采用高温水运行不具有除湿的能力;这就需要在机房配置相应(繁:應)的设备来进行数据【练:jù】机房的湿度控制。
2、备份{读:fèn}问题
传统的末端空调按N X来配(练:pèi)置,对于背板空调,如何进行冗余配置,很重(pinyin:zhòng)要。背板空调安装在每个机架的背板,复用度较差;冗余量过大,会增加投资;冗余过小,则可能在一个系统故障时,出现局部过热问题。
3、机房的{pinyin:de}美观
采用背板空调的机房,因为所有的水管或冷媒管都要接到每个机架(pinyin:jià),管线比较多,怎样使得管线更整齐、美观,是今后背板空调使用必须要考虑的[de]问题。
小结:与常规机房所使用的风冷空调相比,背板空调的换热设备更贴近热源,为提高冷【练:lěng】冻水的供回水温度、进而提高空调的COP值提供了更大的可能性,同时(shí),由于不需要设置空调机房,机房的利用率得到了很大的提升。
此外,背板空调【diào】在实现高密度机房和避免机房局部热点问题等方面也具(读:jù)有明显的优势。如若能够解决其处理机房环境的湿度的问题并完善空调备份方法,它必将在数据中心机房空调领域中得到广泛的应用。
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