APC行级空调介绍

1. 机房制冷分析
1)IT设备对于运行环境的要求
查看主流的机架式服务器，我们可以发现IT设备对于运行环境的要求是比较宽的，例如：运行温度范围5－35度，运行相对湿度范围最大10－90%无冷凝，电压范围是90-264V，47-63HZ。

不同的设备有不同的具体要求。

同时也提出建议，比如，温度超过30度可能会引起可用性降低。

海拔高度每上升300米，温度范围降低1度。

同时1小时内温度变化范围要求不超过3度。

2)IT设备的气流路径
IT设备的散热基本上都采用内部安装轴流风机的风冷模式，而绝大多数的IT设备如机架式服务器都是采用前部吸入冷空气，后部排除热空气的散热路径。

如图
个别产品如Cisco机架式交换机要求从侧面进风，侧面排风。

这就要求配备特别的侧送风附件，将前进风变成侧
进风。

如APC的侧送风附件SADU。

因此，制冷系统的气流路径设计，
必须配合和满足特定的IT设备的要
求，一个单一的方案很难完美的解决机房内所有的IT设备的散热要求。

对于特别的IT设备的散热要求必须采用必要的附件或辅助措施。

某些时候需要采取分区布局，分区制冷的模式。

3)风量与发热量KW的关系
风机的选择和风道的设计对机架式
IT设备来讲是非常重要的。

大部分机架式IT设备内部采用的风
机所提供的风量满足温升ΔT=11℃，ΔT
为IT设备进出风口的温度差。

而刀片式服务器允许的最大温升
ΔT=20℃，部分其他IT设备允许的温升ΔT=15℃。

根据空气的比热，我们可以得到下面的公式：
热量(KW)=1.21×ΔT（℃）×风量(m/s)
计算得到下面的结果：
CFM M3/小时M3/S 1KW热负荷需要
的风量
ΔT=11℃159.2 270.5 0.075
ΔT=15℃116.7 198.4 0.055
ΔT=20℃87.5 148.8 0.041
因此，制冷系统的设计就是按照机柜或机柜排内IT设备的总计发热量提供相应的冷风量。

并保证将需要的冷风量按照合理的路径送入到机柜内。

4)IT设备制冷的真实要求－动态制冷
上面我们看到对应于固定的发热量需要提供一个固定的送风量。

但是，IT 设备的发热量是在动态变化的，当服务器系统按照用户业务的要求被加载某种应用或计算时，CPU的利用率升高到30－60％（虚拟化技术时甚至可达80％），这个时候服务器的耗电量升高，发热量升高，服务器内部的风扇提高旋转速度以提供更多的冷风量，这就要求制冷系统也要随即提供更多的冷风量。

我们可以发现，由于IT系统在每个月、每年甚至每天24小时内的应用不同，耗电量和发热量在不断的发生动态变化，这就要求制冷系统能够监测这种发热量变化，并根据需要提供动态的风量，从而提供动态的制冷量，实现动态制冷。

如果采用固定送风量的模式，我们会发现要么提供的风量太多超出IT设备的需求，造成冷风量的流失和冷热空气的混合，降低制冷系统的效率。

要么提供的风量不足，造成服务器必须从空间中抓取其他的热风混合后吸入服务器内部，使得进风口温度升高，导致出风口温度升高，降低了服务器的制冷冗余和可用性。

固定送风量最终会由于IT设备发热量的变化造成设备进风口温度波动，而频繁的波动和热冲击会降低服务器的寿命和性能。

综上所述，针对本项目要求的平均3KW/机柜的设计要求，我们发现，采用可自动调节、自适应的可预测的动态制冷解决方案是最合适的。

2.水平送风和地板下送风
1). 气流路径
空调和UPS电源一样是能量变换和传送设备。

UPS电源是通过电源线将电能传送到负载去的，电能传送的介质是导线。

如果一台UPS电源后端不接任何电线到负载，则该台UPS实际输出功率为零。

空调是通过一定的路径将冷空气送入IT设备内部，将冷量传送给负载，带走热量，变成热空气后回流到空调顶部，冷量传送的介质是空气。

如果一台空调产生的冷气流并不经过IT设备就直接回流到到空调顶部，空气流短路，我们会认为该空调的实际制冷量为零，压缩机不会工作（或很长时间才工作一会儿）。

分析制冷系统是否合理，有两个重要的因数：
●气流配送路径。

是否能将冷空气送到IT设备内部。

●空调系统的额定制冷能力。

是否满足热负荷的需求。

而其中气流配送的路径和有效性是制冷系统最为关键的问题。

目前计算机房制冷系统从应用模式上来讲，主要分为两大类制冷系统：
●机房大环境制冷系统（上下送风）。

●机柜微环境制冷系统（水平送风）。

这两类系统本身从制冷技术角度讲没有任何区别，均采用氟里昂，风冷，水冷，或冷冻水等，最大的区别在于气流配送路径。

2). 下送风还是水平送风
多种数据和现场测试以及用户实践表明，下送风空调在良好的机房和物理条件下（高架地板40cm以上，地板下无走线槽和阻碍，打孔地板通风率25％，打孔门机柜通风率高达65％以上，机柜冷热通道布局，回风通畅等），打孔地板的出风风速为2m/s。

可以计算出1块打孔地板（通风率25％）平均能够提供的风量＝0.6m×0.6m×25%×2m/s×3600=648m3/小时，参照上面的计算表格，假定进出风温差ΔT=11℃，则1块打孔地板能够提供的制冷能力为648/270=2.4KW。

这样为保证平均每机柜最多5KW的散热要求，必须在每个机柜前部安装配置2个打孔地板，而且前提条件是机房物理条件满足上面的要求。

而这样做，很明显，每排机柜前面冷通道的宽度为1.2-1.8米，降低了机房实际能够安装的机柜数量。

而如果提高打孔地板出风风速到3－4m/s，又会造成冷风直接上吹到天花板，不能全部进入机柜。

如果采用通风率为50％的格栅地板，又会造成每个出
风口的风速和风量严重不均衡，很难保证每个机柜得到的实际风量。

那么除了下送风模式以外，另外一种送风方案就是采用机柜排级别的水平送风模式解决方案，可提供每个机柜5KW以上的散热能力，该方式对高架地板、天花板、机柜等没有特别的要求，适应性非常好，可用性很高，已经被实践证明是目前最好的高密度机柜散热解决方案。

水平送风示意图如下所示：
根据上面的分析，我们决定采用可控制机柜进风口温度的、可自动调节送风量的、水平送风的动态制冷解决方案。

3.机房行级精密空调产品介绍
InRow RD 系列精密空调是施耐德电气信息技术（中国）有限公司针对机房不可预测的环境提供的可预测的制冷解决方案。

尺寸、灵活性和功能性-InRow RD 的每一个方面都经过精心设计，是典型服务器机房装备的有益补充，它可以随增长进行扩展，使您可以放心地进行高密度部署。

这种节能型设备采用划时代的 Close Coupled Cooling™（紧靠热源的制冷）设计，这也正是它可以轻松扩展的原因。

InRow RD 并不是位于一排机架的末端或孤立的制冷区域，而是可以直接捕获 IT 设备排出的热气，从而提高了制冷效果的可预测性。

设备具有诸多节能功能，例如变速风扇、容量调节以及基于行的布局，这一切都有助于降低运营成本。

其主要参数指标如下：
常用
压缩机类型 前后转动
送风方式 水平
制冷量 0—49KW （按需供冷）
风量 2170.96升/秒（7815m 3/小时）
冷凝泵容量 0.000升/秒
输入
额定输入电压 380 (3PH),400 (3PH)
输入频率 50 Hz
设备安装有效高度 42U
输入端子类型 Hard Wire 4-wire (3PH + G)
通讯与管理
控制面板多功能液晶显示器状态管理控制台。

有声报警 Audible and visible alarms prioritized by severity
物理指标
高 1991.00 mm
宽 600.00 mm
深 1070.00 mm
净重 367.27 KG
运输重量 429.55 KG
运输高度 2166.00 mm
运输宽度 850.00 mm
运输长度 1137.00 mm
颜色黑色
相符性
管理机构认证 cUL Listed,CE,加拿大工业标准,列出的 UL,VDE
标准质保 1 年。