机房节能改造方案

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3. 2、全封闭冷通道精确送风系统--方案实施
3.2.4、 机柜精确送风 根据机柜设备实际发热量调节阀门的开启度来调整机柜送风量。 风量调节有两种方式：手动调节和自动调节。 A、手动调节： 在送风支管上方安装调节阀，根据机柜设备实际发热量调节阀门的开启度来调整 机柜送风量。
手动调节阀
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方案介绍
1、前言 2、机房过热分析 3、过热改造的一般方法 4、云门全封闭冷通道精确送风系统解决方案 4.1、工作原理 4.2、方案实施 4.3、解决方案比较 4.4、风险分析及控制措施 5、动态能耗管理系统 5.1、概述 5.2、工作原理 5.3、功能描述 5.4、管理软件 6、效益分析
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4、正杰解决方案--全封闭冷通道精确送风系统
从前述可知，目前电信运行商的一些解决过热 的方法都是采取机房或机房局部淹没式（“大水漫 灌)”的形式给机柜送风。 “淹没式”送风方式前提要求空调制冷量风量足 够大且留有充分裕量，若不足则需增加空调。此种 方式送风量不均匀：某些散热量大的机柜送风量不 足，而某些散热量小的机柜送风量多余；淹没式送 风方式，易造成空调回风判断失误，导致运行效率 低,空调能耗高居不下。 云门解决方案“全封闭冷通道精确送风系统 （专利号1159051）”采取按需供冷“滴灌”的送风方 式，如“滴灌”中每一滴水都得以充分利用，每1焦 耳冷风能量都得以有效利用，解决机房过热，提高 机房上架率，节能减排效果显著。 云门解决方案--全封闭冷通道精确送风系统， 即空调冷风不经过机房环境而将冷风封闭直接送至 机柜， 先冷机柜设备才排出，再冷机房环境；并根 据每个机柜设备实时负载对每个机柜送风量动态调 节，能源利用最优化。
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4.2. 全封闭冷通道j精确送风系统--方案实施
4..2.1、整体规划，节能效果明显 根据机房的制冷量及机柜设备发热量，对机房送风系统整体规划，安装静压箱、 送风管，采用冷通道封闭的方式，将空调冷风直接送至机柜设备，不仅保证机房安 全正常运行，避免不必要的能耗浪费，达到显著的节能减排效果。
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4.2、全封闭冷通道精确送风控制系统—方案实施
4.2.3、每个机柜安装一体化送风器。 一体化送器安装于现柜前门。一体化送风器厚120--150mm, 与现有机柜门同高，与机柜顶（底）送风转接部件配合安装，送 风器如普通门一样可以照常开关。送风器处于关闭状态时，机柜 顶转接部件与送风器入风口位置重合，冷空气进入送风器后经导 流板导流送至设备入风口处；无论送风器处于开启或关闭状态， 均能有效保证冷空气送至设备处。一体化送风器处于关闭状态 时，可以完全隔离前排机柜热气流的影响 ，实现冷热通道隔离。 每个一体化送风器面板上可选择安装文本显示器，文本显 示器与机柜现场智能检测模块连接，可实时显示机柜进/出风温 度、负荷电流、功率的参数及相关设定参数现场及远程告警。 每个一体化送风器根据机房的每个机柜尺寸进行定制，每 个一体化送风器与对应的机柜相匹配，保证机房整体协调美观性。 因机房内各个厂家的机柜颜色各不相同，系统设计时将取机 房内数量最多的机柜色彩作为一体化送风器外观颜色，保持一体 化送风器颜色风格与机架的颜色风格一致或与整个机房的色调和 谐。
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2、机房过热原因分析
数据设备和软交换设备的结构与以往的传统交换机明显不同，芯片集成度高，设置 密集，机房单位发热量高、对温度要求高等特点，机房原有的冷却系统工作方式已不能 满足要求，数据机房局部过热问题日益突出。 机房过热一般主要原因如下几点： 1、精密空调制冷量不足 2、机房气流组织不合理，精密空调制冷效率低 3、目前，许多机房机柜摆放是正面朝向相同，所有机柜的方向相同。由于大部分 的设备机柜是服务器，服务器设备自身有的散热系统是冷却风从机柜正面进，散热风从 机柜背面出，如下图所示： 由于设备本身的散 热气流引导，造成前排 机柜的散热对后排机柜 的进风温度造成影响， 造成后排的进风温度越 来越高，导致机柜局部 温度过高。
4.2.、全封闭冷通道精确送风系统--方案实施
4.2.4、机柜精确送风 B、自动调节： 在机房的实施全封闭送风后，在每个机 柜上方送风支管安装全智能送风控制器，智 能控制器根据机柜所需冷量精确分配控制机 柜送风量，精密空调冷量得以充分利用，能 耗最优化。 机柜精确送风自动控制系统架构如右图所示： (1).在每个机柜中安装1个机柜现场检测模 块，检测模块带有显示功能，可检测机柜的电流 并计算电功耗、发热量，现场检测模块本身带有 4个模拟量输入通道，可接收机柜温度并在面板 显示出来，方便美观。现场检查模块带有RS485 接口，通过标准Modbus协议与中央控制器通 讯，将检测到机柜各参数送至中央控制器，以作 为精确送风控制依据。 (2).在机柜送风侧安装温度传感器、出风侧 安装温度传感器，监测机柜出风温度，当出风温 度过高时，系统发出机柜温度过高报警信号。
2012-5-7Βιβλιοθήκη 52、机房过热原因分析
综上所述，并根据我们关于机房多年的运维经验，机房过热主要原因是机房空调 冷空气与热负荷交换不充分所致。
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2. 机房过热分析
由于上述问题，给机房的运行造成严重的危害，具体表现以下几个方面： 1)、设备运行温度超标，造成宕机情况，严重影响系统运行; 2)、设备长期处于高温运行，运行风险增加，根据统计资料表明，温度升高将导致： 磁盘磁带会因热涨效应造成记录错误。 计算机的时钟主频在温度过高都会降低……. UPS配置的铅酸密封免维护电池在高温情况下，使用寿 命会急剧下降 网络设备传输误码率增高甚至失效 服务器自动保护停止工作 服务器硬盘损坏、引起火灾等 温度每升高10℃，计算机的可靠性就下降25％。使用寿 命将减少到50% 3）空调送风气流不畅、短路造成有效送风量的降低，导致 热交换不充分，制冷系统过剩运行严重，造成空调投资 与空载能耗升高。 可见，因气流不畅引致数据机房的过热不仅严重影响系统的正常运行，同时造成机房能 耗浪费。因此，解决数据机房局部过热问题，值得我们必须重视的一个课题。
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4.2. 全封闭冷通道精确送风系统—方案实施
4.2.2、机房现有送风方式优化 改装现空调静压箱，在每个机柜上方安装送风管，在送风管上开送风口，通 过送风软管，将冷风送到每个机柜。在机柜内设备间空隙处安装挡风盲板，送 风流向合理，避免冷风未经利用就送出机柜外，冷风充分利用。
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3，机柜冷池送风方式：即通过在设备机柜前门通过上方搭建一个完全封闭的空间，采 取局部淹没式（“大水漫灌”）送风供冷。 机柜冷池送风方式，解决机房过热问题，可以部分解决设备运行温度过高问题， 冷池式冷热通道隔离，气流组织合理，空调运效率有所提高，可以按局部机柜为单位 分配送风量，但无法实现单个机柜精确送风控制，冷热有偏差，节能效果有限。
一体化送风器
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4.2、 全封闭冷通道精确送风系统—方案实施
4.2.3、每个机柜安装一体化送风器。 同时，考虑的机房维护对通道的要求，一体化送风器厚度为150cm，安装后完成后 维护通道宽度为850mm，满足业主房维护通道须不小于650mm的要求。 一体化送风器安装后效果图如下：
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4.1. 全封闭冷通道精确送风系统--工作原理
冷通道全封闭送风系统直接送冷风至 机柜设备，冷空气流经设备后形成的热空 气，排放到两排机柜之间中的“热通道” 中，回到空调系统，这种”先冷设备，再 冷机房环境”的送风方式，不仅彻底解决 了机房过热问题，同时充分利用冷源，减 少能耗。 机柜送风端安装调节装置，即可按 需调节机柜送风量，能源利用最优化， 提高机柜设备上架率。 根据机柜设备负载动态经过电量、 风压等校核后动态优化空调运行台数， 投入最少的精密空调台数来满足机柜设 备冷却要求，避免不必要的能源浪费， 延长空调运行寿命。 右图为典型的冷通道全封闭送风系 统(上送风方式)
3、管理不便
机房、机柜内的环控情况不能实时掌握,发现问题时往往已出现宕机。维护、巡 视人员须定时巡视，工作量大，容易出现死角，对事故的萌芽状态容易忽视。 由此可见，优化提高机房制冷效率无疑是降低单位能耗，削减运行成本，充 分利用各类通风制冷、控制技术结合各机房情况进行改造将是今后新机房切实可 行的冷却、节能应用解决方案。
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3. 过热改造的一般方法
综合目前电信运行商的一些解决类似问题的方法，主要有以下解决方案： 1， 增加精密空调数量，解决过热问题； 2， 采用现场通风机送风，扰动原先不畅气流，强制增大机房内热交换能力； 解决问题 过热 耗能 部分设备由于过热造成宕机 普遍设备运行温度过高 空调机组单机运行效率低 冷量不能有效分配造成过剩运转 空调扩容 不能 改善 不能 不能 通风机 能 不能 不能 改善
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4.2. 全封闭冷通道精确送风系统--方案实施
4.2.4、机柜精确送风 （3）.全智能送风控制器（DDC） 全智能送风控制器是机柜精确送风控制的核心，控制器可以与系统中央控制器联 网使用，也可以独立运行。控制器采用独立的CPU控制，内置适应不同场合的控制程 序，控制器根据机柜实际所需冷量调节送风阀门开启度，从而精确控制机柜送风量。 全智能送风控制器具备以下 功能： 风量监测功能，实时监测 机柜的送风量； 温度监测功能，实时监测 机柜的温度； 自动风量调节功能，计算 的每个机柜所需的送风 量，实时调整送风量,达 到节能目的。 智能送风控制器
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4.1. 全封闭冷通道精确送风系统—工作原理
下图为冷通道全封闭送风系统工作示意图(空调下送风) 冷通道全封闭送风系统冷热气流通道隔离、使整个机房气流通畅，提高了机房精密空 调的利用率，提高制冷效果。 冷通道全封闭送风系统”先冷设备，再冷机房环境”的送风方式，彻底解决了机房过热 问题，同时充分利用冷源，减少能耗。 机柜送风端安装调节 装置，即可按需调节机柜 送风量，同时地板下风压 更稳定，解决靠近精密空 调的机柜因静压小出风量 小，甚至因静压为负时可 能往里吸风的问题。 根据机柜设备负载动 态优化空调运行台数， 投入最少的精密空调台数 来满足机柜设备冷却要 求，避免不必要的能源浪 费，延长空调运行寿命。