关于通信机房精确送风技术的研究_郭少华
上海移动某数据机房空调精确送风系统
1前言“节能减排”已成为人们耳熟能详的一个词，与之相对应的“生态文明”也已深入人心。
信产部相关官员近日表示，2006年我国规模以上电子信息产品制造业综合能源消耗量为1357万吨标准煤。
单就通信行业来讲，目前我国的通信网络中仅空调，每年的耗电量就达70亿kWh，整个通信行业耗电达到200亿kWh以上。
通信行业不仅是一个高科技的行业，也是一个高耗能行业。
我国通信业迅猛发展，通信网络基础建设资金大量投入，网络规模位于世界首位，通信行业已经成为推动国民经济增长的主要行业。
同时，通信行业不间断运行与维护，尤其是大量通信设备汇集的机房和覆盖全国的无线基站等能源成本日益增长，占运营企业经营投入的比例越来越大。
通信运营企业纷纷就节能减排推出新举措。
上海移动积极响应中国移动集团公司的号召，对某数据机房空调系统进行改造，降低了能耗。
2某数据机房空调能耗现状及分析1）机房发热设备运行环境及能耗情况根据对某数据机房现场温度实测，机柜进风温度如图1所示。
从图1可以看出：大部分机柜进风温度在24℃~28℃之间，有部分的机柜进风温度已高于28℃，最高温度达到了36.5℃，而各个厂家目前要求的冷通道温度在20~25℃之间，这样的进风温度使服务器在恶劣环境温度下运行，直接后果是增加停机风险。
目前钦州数据机房总面积为518m2，IT 设备总功率是111.8kW，平均0.22kW/m2，这样的装机容量远低于1kW/m2的一般标准。
按照一般IT设备的耗能情况，散热风扇占用的能耗比例在20%~30%之间，因此一般厂家设备的能耗发热量在70%~80%，按照80%的发热量估算，IT设备的发热量为：118.8kW×80%= 95.04KW。
2)机房空调设计情况针对某机房过热的情况，首先对某机房的空调系统进行评估。
某机房设计采用8台精密专用空调，单台制冷量为60.5KW，其送风量为19000m3/h。
8台精密专用空调节器机合计制冷量为484Kw，送风量为152000m3/h。
数据机房精确送风方式的应用分析 焦连海 井光磊
数据机房精确送风方式的应用分析焦连海井光磊摘要：随着通信技术的不断发展，数据机房建设数量持续增加，为了保证机房的安全运行，空调的安装工作显得尤为重要。
本文根据以往工作经验，对数据机房空调系统进行分析，并从精确送风的实现、精确上送风系统的模型建立、空调系统的具体安装、精确送风系统的改造四方面，论述了数据机房精确送风方式的具体应用，希望对相关工作可以起到一定的帮助作用。
关键词：数据机房；精确送风；空调系统0 引言近年来，为了与经济发展节奏相适应，我国在通信基础网络建设中进行了大量的资金投入，网络规模已经排在了世界前列，促使通信行业成为促使我国经济发展的主要行业之一。
但在实际发展过程中，通信行业的运转需要大量的能源支持。
再加上其不间断运行的特点，增添了整个机房的耗能量。
为了保持良好的通风效果，人们需要对数据机房精确送风方式进行深入研究。
1 数据机房空调系统分析1.1 数据机房的环境要求在实际运行过程中，数据机房内的温度如果过高，很容易引起电子元件产生损坏，还可能降低各种绝缘材料的性能等。
如果机房内的温度偏低，电容和电感等元器件参数也会出现剧烈变化，各种润滑油也会出现凝固和冻结。
根据我国相关标准和规范，在A、B两级机房运转过程中，人们应将机房温度控制在23±1℃；在机房停止运转过程中，温度也应该控制在5到35℃范围内。
另外，为了避免数据机房整体运行情况受到影响，还应该对机房湿度进行合理控制。
如果机房内的湿度过大，金属材料便会出现氧化腐蚀现象，从而促使非金属材料的绝缘强度降低，甚至出现变形、老化等问题。
如果湿度过低，机房也容易产生静电问题，对服务器的运行速度产生影响。
根据我国相关标准和规范要求，在A、B两级机房运转过程中，开机时的机房湿度应保持在50%左右。
停机时，机房湿度要保持在40%到70%范围内。
最后，对机房的整洁程度也有一定要求，由于空气中夹杂着大量灰尘，如果矿物质灰尘进入到机房之中，很容易对设备表面的保护层产生破坏，最终导致机械活动部位的严重磨损。
通信机房节能设计探索和气流组织研究
决通信设备用房 消耗过大的 问题 ，并且可 以有效的降低运行成本 ，无 新风引入机房为通信设备 降温 ，这 样会 减少空调机组开启的时 间，降 论对于社会还是对于企业都有着积极的意义 。 低能耗 。利用室外新风免 费供 冷是引入新风式 空调系统的特点 ，同
２ ． １ 下送上回的送风方式 时在 机房内布置温度探头 ，当室外新风低 于某 一数值时 （ 该数值随着 将机房地板架 空 ，形成一个静压箱 ，经过 空调系统处理后 的冷 空 区域 和季节的不 同会发生变化 ） ， 常规 空调系统关闭 ，引入新风式 空 气送 入架空地板 内 ，冷空气从机柜下面 的架 空地板出风 口排出 ，来冷 调 系统 打开 ，新风经简单处理后 ，由机房 的地板 送风 口送入室 内，达 却通信设备 。 冷空气 中因携带有大 量的通信设备产生 的余热而被加热 ， 到通信设备降温的效果。 ’ 由于气流组织 的原 因上升至房 间上部 ，经房间上部 的回风 口再 次送入 到空调机组 。这种下送上 回的送风方式其主要优点有 以下三点 ：
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３ 引入新风式空调 系统的调控
３ ． １ 室 内参数的确定
考虑到建筑特性 和当地的环境气候特征 ， 在对 三至五层通信设备 ２ ． ４ 引 入 新 风 式 空 调 系 统 用房空调系统设 计中 ，采用一些节能技 术 ，不仅能够在很大程度上解 在冬季及过度季节 以及 夏季夜 晚的室外空气低温的时段 ，将室 外
气有效 的隔离 出来 。图 １ 为机房冷热通道示意 图。
都 转化成了热能 ，导致 室内产 生大量的余热 ，如果 没有有效的降温措 施 ，就会造成机房 的温度 过高。为了降低机房 的温 度 ，空调系统就要
每天持续运转 ，空调系统的耗电量不断增加 。因此 ，在通信机房 内， 如果采用常规 的空调形式 ，不仅会造成房 间温度偏高 ，还会使得机房 的耗 电量在较高的水平 。
通信机房的气流组织_钟志鲲
静压箱
送风管 热风
控制 控制 控制 装置 装置 装置
上送风空调
冷风
图 1 精确送风
热压等基本原理，下送风方式是最合理的，而且与架空 地板静压箱配合也可以形成最简单的气路，不需要再 增加额外的管路，这种大静压箱，对多机并联运行、主 备机转换、在网改造、扩容等都很方便。因此，下送风 是机房级气流组织的最佳方案已经非常明确。 2.1.2 架空地板高度
机架级气流实际上是气流组织的核心，而又经常 被忽略，这就是大部分机房冷却不良的根源。曾经遇 到在一个级别非常高的机房里，有 1 个机架冷却效果 很差，经现场检查发现，在下送风的机房里，这个机架 的前进风后排风底板居然是封闭的，机房通道中又无 地板穿孔透风。类似这样的情况还有很多，在这样的 使用方法下，机房空调配置得再多，机房气流组织再 好，也无法得到良好的利用。因此，机架的排列和机架 的结构，成为机架级气流组织的重点。 2.2.1 机架的排列
封闭热通道的效率比较高，由于直接约束设备排 出的热气流能提高空调回风温度，因而可充分使用空 调制冷系统的冷量，进而提高制冷量和效率（见图 6）。
显冷量/（kW）
35 30 25
行级
密闭热通道
20
15
10
5
0 22 26 29 32 35 38 41
温度/ ℃
图 6 回风温度对制冷量的影响
但无论是封闭冷通道还是封闭热通道，由于机房 中气体消防系统的存在，都必须考虑消防预警通知和 逃生通道的问题。比较简单的做法是在封闭的通道内 加装消防警铃和消防面具等。 2.2.2 单机架的气流
以图 2 为例：8.4 m 的 3 跨×2 跨机房，配 LD37 空调 6 台，4 主 2 备，单台风量 9 600 m3/h，常用风量为 9 600× 4 m3/h，送风截面宽 25.2 m，风速 1.0 m/s，因此，通风高 度为 9 600×4÷3 600÷1.0÷25.2=0.42 m。此高度为基本 计算高度，如遇桥架、线缆阻挡等因素，还应放大。