企业数据中心气流组织测量与研究之序篇
数据中心IT机房末端气流组织管理

数据中⼼IT机房末端⽓流组织管理从数据中⼼的发展史来看,以提⾼空调的制冷效率、降低机房制冷能耗为推动⼒,数据中⼼IT机房末端的⽓流组织⽅式,从最初的冷热风混合淹没式到冷热通道分离式,再到冷/热通道封闭式及⾏间空调等⽅式的演变,都是围绕着以风为介质进⾏末端空调和IT设备冷热交换效率的优化来进⾏的。
以风为介质进⾏末端空调和IT设备的冷热交换的制冷模式仍然是现阶段数据中⼼的绝对主流应⽤,为实现数据中⼼在不增加投资、不降低数据中⼼可靠性的前提下,对数据中⼼的⽓流组织进⾏精细化管理,降低数据中⼼PUE、节约能耗具有重⼤的现实意义。
先让我们来看看风制冷的理论依据,下式是风量同制冷量的计算式,它反映了在不同温差条件下,风量与热量之间的换算关系。
Qs=Cp*ρ*L*(T1-T2)在通常的室内环境下,其中:Qs是现热量(单位Kcal/h,1KW=860Kcal/h);Cp是空⽓⽐热(0.24Kcal/kg℃);L是风量(单位CMH,即m³/h);ρ是空⽓⽐重(1.25Kg/m³);T1,T2分别是精密空调的回风温度和送风温度(或IT设备后端出风温度和前端进风温度);经过上式计算,当精密空调的回风温度和送风温度(或IT设备后端出风温度和前端进风温度)差为10℃时,空调每带⾛1KW热量所需要的风量近似为300CMH。
这个10℃温差我们以机房常⽤温度(回:24~30℃;送:14~16℃)来参考,最新的《数据中⼼设计规范(GB50174-2017)》对机房送回风温差可放宽⾄8~15℃,那么对应的空调每带⾛1KW热量所需要的风量近似为360~200CMH。
由此可见,风受控地流经IT设备内,才能有效地带⾛IT设备的发热。
如果风不流经IT设备内部,风从精密空调出风⼝经其它途径“短路”回到精密空调出风⼝的⾏为,都是低效的和不节能的。
所以我们在进⾏数据中⼼设计、建造、验证和运维的过程中都要注重对⽓流进⾏精细化管理。
数据中心机房气流组织设计与监测

摘 要 :结 合某数据机房项 目, 介绍 了数据 中心 机房气流 组织设 计与监 测 , 通过
给送风 口增加温/ 湿度探 测器 、 气 流 探 测 器 以及 大 气 压 力探 测 器 。 监 测 气 流 组 织 的
方向及强弱度 。 并 在 回风 口上 设 置 温/ 湿 度 传 感 器 以检 测 回风 问 题 。 通 过 所 测 数 值
数 .
房 内的 气流组 织 为 最点 、 早期 数据 r f 1 心 饥 房 气 流 制 冷 模 式 主要 以 下 送 J 方式 为主, 投 资较 低 , 删 冷 效 率 较 高
述接 ( 5 O %~l 0 0 %) , 住 长一 段 时『 ¨ 1 1 人 J 被 人
本 文结 合 ( ; B 5 0 l 7 4 —2 0 0 8 《 电子信 息机 房建 没标 准》:, 通 过 机 房 气 流 检 测 来 观 测 数据 叶 1 心 的 气流组 织状 况 , 将 机 房 内 藿要 位 簧 的 各项 环 境
断电 力、 李 凋系统 、 照 叫 系统 等 重 要 供 给 外 , 还
内以 及设 备 内 、设 衙 内 的 气 流 织 属 于 没 箭厂 家设 ¨ ‘ 弩虑 素 , m 饥房内 、 饥} 1 内 的气 流 织
情况 是数 据 中心气 流组 织 规 划 的 内容 , 圮 以机
衙 研究 个 L 膀 的 气 流组 织 , 分析 数 槲 中心 散 热 多、 热量 大 、 持续 运 行 等 设备 要 素 , 这 样 既 对 降 低 数据 中心 的 能 牦有 所 帮 助 , 同 时也 能 提 前做好 预 测, 减少 饥房环 境 中影 响H f 迂 务 器 运 行 的 不 利
茼最 人的设 备 , 同时 小会 m 冷 短 路 或局 部 过 冷 过热 的情况 数 中心气 流 织按 运 行 分 为机 房 I 』 、 】 、 机{ : 【 三
数据中心机房空调气流组织研究

数据中心机房空调气流组织研究数据中心机房是存储和管理大量计算机服务器的关键设施,而机房空调系统则是保证服务器正常运行的重要设备之一。
为了确保机房内的温度和湿度处于合适的范围,机房空调系统必须能够有效地组织气流,以保持适当的温度分布和空气流通。
因此,对数据中心机房空调气流组织进行研究具有重要的理论和实践意义。
首先,合理的气流组织可以有效地降低机房的能耗。
通过优化空气流通路径和风速分布,可以减少冷气流与热设备之间的混合,从而降低冷却负荷。
此外,适当的气流组织还可以减少冷气流的短路现象,提高冷气流的利用效率,进一步降低能耗。
因此,在设计和运行机房空调系统时,需要考虑气流组织的优化,以提高能源利用效率。
其次,良好的气流组织可以保证机房内的温度分布均匀。
在机房内,热设备会产生大量热量,而温度过高可能会导致设备故障或过早损坏。
通过合理的气流组织,可以将冷气流送到热设备周围,有效降低设备温度,保持设备的正常运行。
此外,均匀的温度分布还可以减少设备之间的温差,减轻设备的热应力,延长设备的使用寿命。
最后,合理的气流组织还可以改善机房内的空气质量。
在机房内,由于设备运行产生的微粒、化学物质和湿度等因素,可能会影响空气质量,进而影响设备的正常运行和人员的健康。
通过优化气流组织,可以将污染物排出机房,保持机房内的空气新鲜和清洁,提供良好的工作环境。
总之,数据中心机房空调气流组织研究是一个重要的课题。
通过优化气流组织,可以降低能耗、提高设备的运行效率和寿命,并保证机房内的空气质量。
未来,我们需要进一步深入研究机房空调气流组织的优化方法和技术,以满足日益增长的数据中心需求,同时减少对环境的不良影响。
数据中心机房气流组织设计与监测

数据中心机房气流组织设计与监测阮丽新【摘要】结合某数据机房项目,介绍了数据中心机房气流组织设计与监测,通过给送风口增加温/湿度探测器、气流探测器以及大气压力探测器,监测气流组织的方向及强弱度,并在回风口上设置温/湿度传感器以检测回风问题.通过所测数值建立三维模型,搭建机房温度云图和气流组织图,实时展现机房各区域的气流组织和温/湿度状况,帮助用户了解机房各区域气流组织和温度状况,发现机房局部热点,找到局部热点原因,并进行针对性的优化处理.【期刊名称】《现代建筑电气》【年(卷),期】2017(008)008【总页数】5页(P19-22,54)【关键词】数据中心;气流组织;局部热点;优化措施【作者】阮丽新【作者单位】江苏达海智能系统股份有限公司,上海200433【正文语种】中文【中图分类】TU855数据中心机房拥有大量的计算机设备、服务器设备、网络设备以及存储关键设备。
为了实现这些关键设备的安全、稳定运行,除规划不间断电力、空调系统、照明系统等重要供给外,还需研究整个机房的气流组织,分析数据中心散热多、热量大、持续运行等设备要素,这样既对降低数据中心的能耗有所帮助,同时也能提前做好预测,减少机房环境中影响服务器运行的不利因数[1]。
本文结合GB 50174—2008《电子信息机房建设标准》[2],通过机房气流检测来观测数据中心的气流组织状况,将机房内重要位置的各项环境参数进行模拟分析,以有针对性地改造机房气流组织,优化数据中心机房气流组织。
数据中心气流组织需要按照机房内设备的布置情况,利用精密空调风机、设备风扇和空气自身的流动性进行冷量的配送、回收,完成机房内热量的传递和交换。
最理想的数据中心气流组织应在最低的能耗下将最大的冷量供给热负荷最大的设备,同时不会出现冷量短路或局部过冷过热的情况。
数据中心气流组织按运行分为机房内、机柜内以及设备内。
设备内的气流组织属于设备厂家设计考虑因素,而机房内、机柜内的气流组织情况是数据中心气流组织规划的内容,尤其以机房内的气流组织为重点。
数据中心机房空调系统气流组织研究与分析

数据中心机房空调系统气流组织研究与分析 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】IDC机房空调系统气流组织研究与分析摘要:本文阐述了IDC机房气流组织的设计对机房制冷效率有重要影响,叙述现有空调系统气流组织的常见形式。
同时重点对IDC机房常见的几种气流组织进行了研究与分析,对比了几种气流组织的优缺点,从理论与实践中探讨各种气流组织情况下冷却的效率。
关键词:IDC、气流组织、空调系统一、概述在IDC机房中,运行着大量的计算机、服务器等电子设备,这些设备发热量大,对环境温湿度有着严格的要求,为了能够给IDC机房等提供一个长期稳定、合理、温湿度分布均匀的运行环境,在配置机房精密空调时,通常要求冷风循环次数大于30次,机房空调送风压力75Pa,目的是在冷量一定的情况下,通过大风量的循环使机房内运行设备发出的热量能够迅速得到消除,通过高送风压力使冷风能够送到较远的距离和加大送风速度;同时通过以上方式能够使机房内部的加湿和除湿过程缩短,湿度分布均匀。
大风量小焓差也是机房专用空调区别于普通空调的一个非常重要的方面,在做机房内部机房精密空调配置时,通常在考虑空调系统的冷负荷的同时要考虑机房的冷风循环次数,但在冷量相同的条件下,空调系统的空调房间气流组织是否合理对机房环境的温湿度均匀性有直接的影响。
空调房间气流组织是否合理,不仅直接影响房间的空调冷却效果,而且也影响空调系统的能耗量,气流组织设计的目的就是合理地组织室内空气的流动使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足要求。
影响气流组织的因素很多,如送风口位置及型式,回风口位置,房间几何形状及室内的各种扰动等。
二、气流组织常见种类及分析:按照送、回风口布置位置和形式的不同,可以有各种各样的气流组织形式,大致可以归纳以下五种:上送下回、侧送侧回、中送上下回、上送上回及下送上回。
1)投入能量利用系数气流组织设计的任务,就是以投入能量为代价将一定数量经过处理成某种参数的空气送进房间,以消除室内某种有害影响。
北京某数据中心空调气流组织节能分析

北京某数据中心空调气流组织节能分析摘要近年来,随着新基建、物联网技术、工业互联网的快速发展,数据中心领域的计算能力、存储规模等大幅度提高,使得数据中心市场规模快速扩大。
数据中心是一个高能耗行业,不仅其IT设备耗电较高,制冷设备的耗电量也非常大。
本文主要是对北京某数据中心机房内温湿度、空调耗电量测试。
采用Airpak软件对本数据中心气流组织进行CFD模拟。
关键词:新基建,数据中心,气流组织、能源使用效率1.引言随着人工智能、5G、物联网技术快速发展,数据中心制冷系统也在随之更新换代,中大型数据中心采用水冷式制冷系统成为主流。
本文以北京市某数据中心为例[1],对弥漫式送风方式和封闭冷通道进行能耗测试。
使用Airpak软件对数据中心机房内弥漫式气流组织、封闭冷通道、封闭热通道进行建模分析,导出速度、温度云图。
2.机房测试2.1项目概况本项目制冷系统冷冻侧冷冻供回水温度为14/20 ℃,夏天冷却供回水温度为32/37 ℃。
数据中心制冷设备共配置4套1000 RT(3517 kW)制冷单元,3用1备。
机房内有2155个标准机柜,每个机柜4.4 kW的额定功率。
2.2数据中心机房测试本次以数据中心302机房为测试对象,此模块机房面积465.65 ㎡,240个4.4 kW机柜,两侧有两个空调间,空调间配置5台水冷精密空调,四用一备,每台精密空调制冷量152 kW,额定功率为8.4 kW,风量为39400 m³/h。
测试依据本次机房测试依据包括《数据中心基础设施施工及验收规范》GB50462-2015等规范,按照机房内相关测试方法进行测试机房内环境[2],在测试不同冷通道送风温度下的耗电量。
3.Airpak软件仿真模拟AIRPAK软件进行数值模拟,机房内具体尺寸、主要参数见下表3-1。
导出数据中心三种气流组织云图,并进行简要分析。
表3-1 机房内的具体设置参数表名称数量/个尺寸/m模型类型主要参数图形机柜2402.2×1.2×0.6creatblocks4.4kW机柜进出风口2402.2×0.6creatopenings/精密空调12.55×0.95×1.97creatblocks152kW精密空调风机尺寸22.55×0.95creatfans13.1 kg/s送风地板2400.6×0.6creatresistances/3.1弥漫式送风方式CFD模拟机房不同切面下速度分析,机房风速的速度范围在2 m/s到4 m/s之间。
气流组织解决方案(3篇)

第1篇摘要:气流组织是工业生产和科学研究中的重要环节,对于提高效率、降低能耗、保证产品质量等方面具有重要意义。
本文将针对气流组织的现状和问题,提出一系列解决方案,旨在优化气流组织,提高生产效率和产品质量。
一、引言气流组织是指气体在流动过程中的分布、速度、压力等参数的变化规律。
在工业生产和科学研究领域,气流组织的好坏直接影响着设备的运行效率、能源消耗和产品质量。
因此,优化气流组织成为提高生产效率和产品质量的关键。
二、气流组织现状及问题1. 气流组织现状随着工业技术的不断发展,气流组织技术在各个领域得到了广泛应用。
然而,在实际生产过程中,气流组织仍存在以下问题:(1)气流分布不均:部分设备存在气流分布不均的现象,导致局部区域气流速度过高或过低,影响设备运行和产品质量。
(2)能耗过高:部分设备气流组织不合理,导致气流速度过快,能耗过高。
(3)噪音污染:气流组织不合理,导致设备运行过程中产生较大噪音,影响生产环境和员工身心健康。
2. 气流组织问题分析(1)设计不合理:部分设备在设计过程中,对气流组织的考虑不足,导致设备运行时气流分布不均。
(2)设备老化:部分设备因长时间运行,气流组织性能下降,导致能耗增加。
(3)操作不当:部分员工对设备操作不规范,导致气流组织恶化。
三、气流组织解决方案1. 设计优化(1)采用先进的气流组织设计方法:在设备设计阶段,采用计算机模拟、实验验证等方法,对气流组织进行优化设计。
(2)提高设备结构强度:优化设备结构设计,提高设备强度,降低气流阻力。
2. 设备改造(1)更新老旧设备:对老旧设备进行升级改造,提高气流组织性能。
(2)增加辅助设备:根据实际需求,增加辅助设备,如通风设备、加热设备等,以优化气流组织。
3. 操作培训(1)加强员工培训:对员工进行气流组织操作培训,提高员工对设备操作的认识和技能。
(2)制定操作规范:制定详细的操作规范,确保设备运行过程中的气流组织稳定。
4. 能耗优化(1)采用节能设备:选用高效节能设备,降低能耗。
某数据中心空调系统气流组织模拟研究

(3) 能量守恒方程见式(3) :
div( ρUT) = div(
式中:T 为温度ꎬ℃ ꎻ
在机房南侧区域ꎮ 这是由于该数据中心内部机柜中
k
gradT) + s T
cp
(3)
服务器都正面朝向北侧ꎬ前排机柜流出的部分高温空
气流向后排服务器ꎬ 导致服务器南侧整体温度高于
北侧ꎮ
c p 为比热容ꎬJ / ( kg℃ ) ꎻ
55 3%的机柜进风温度超过了 32 ℃ ꎻ气流组织不均ꎬ不同机柜前最高风速为最低风速的 5 倍ꎻ
提出了一种增加地板风机的重新分配冷量的优化方案ꎬ解决了数据中心冷量分配不均匀的问
题ꎬ满足了机柜全负荷状态下运行的最高温度要求ꎬ保证了该数据中心的运行安全性ꎮ
关键词: 数据中心ꎻ 气流组织ꎻ 计算流体力学ꎻ 速度场ꎻ 温度场
中图分类号: TU831 文献标志码: A 文章编号: 2096 ̄9422(2023)11 ̄0068 ̄05
Air Distribution Simulation of Air Conditioning System in a Data Center
LIU Chenyang1 ꎬ JIN Lanju1 ꎬ HE Jinchi1 ꎬ YE Rongke1 ꎬ XU Hongtao2 ꎬ FANG Yuan2
2023 年第 11 期( 总第 51 卷 第 393 期)
No. 11 in 2023( Total Vol. 51ꎬNo. 393)
建筑节能( 中英文)
Journal of BEE
■暖通空调
HV & AC
doi:10.3969 / j.issn.2096 ̄9422.2023.11.012
某数据中心空调系统气流组织模拟研究
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演不 同,企业博弈 中博弈者的关系可能为竞争 、合作 、
矛盾或者冲突。但是 ,竞赛 队的成员在制定决策 中起着 不同作用 ,因而在决策制定中包含有角色扮演的因素。
( 基 金 项 目 :江 苏 省 教 育 厅高 校 哲 学 社 会科 学
基金 资助项 目 ( 2 0 1 1 S J B 6 3 0 0 3 3):江 苏省博 士后 科研 资助计划 ( 1 1 O 1 1 0 5 C );中国博 士后科 学基金
知识应用 能力和创新能力 ,推动现代化教学的进步。 o _ 口
参考 文 献
… 邱元周, 谢 芹. 信 息技 术与 高校模 拟 电子技 术课 程教 学整 合的 分析卟 信息 系统工程 , 2 0 1 3 , 5 : 1 5 5 — 1 5 5 . [ 2 ] 刘俊 论经验 学习理论与情景模 拟教 学法的完善U 1 广 东行政
的高层管理决策。博弈 的竞赛者分别控制产业 内的一个
虚拟企业 ,根据模拟 的财务 、生产及市场信息 ,做出市
场 、研发等战略决策 ,该决策 的效果和质量通过战略博
弈模拟得到显现。企业博弈是 主动学习方式 ,与角色扮
学院学报 , 2 0 1 3 , 2 3 ( 3 ) : 9 5 — 9 8 【 3 】 刘浩 l 商业模拟 系统 的构建要素分析【 I 】 . 现代 商业, 2 0 0 9 , 1 8 : 2 8 4  ̄
措施前后 的机柜进出风温湿度对 比、I T 设备进 出风温湿 度对比 、机柜冷却指数 ( R C I )。 ( 4)回风层 。 1 ) 测量 内容 :回风 口回风温度 、 回风 口回风速度 。2) 研究 内容 :回风 口回风温度 、回
累计 工作时长 、室外温湿度 。2 ) 研究 内容 :空调机组 制冷量与热负荷 的匹配程度 、空调机组优化配置 、空调 温湿度设定值的优化调整 。
( 作者单位 :中国石油勘探开发研究院 )
嗍 Leabharlann 风 口回风速度趋势 、回风层优化措施 。
1 4 2 信息系统: I 程 l 2 0 1 3 1 1 . 2 0
四、结论
商业模拟技术是辅助教学 的一种重要方法 ,现有 已
誊
l l ÷ _ _磐 誊 i _l J
0|
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( 5 )空调机组 。1 ) 测量 内容 :热负荷 、空调机 组的回风速度 、回风温度 、出风温度 、空调机组压缩机
( 3) 机柜与I T 设备。1 ) 测量 内容 :机柜进出风温 湿度 、I T 设备进 出风温湿度 、机柜内空闲u位 、机柜间 隙。2 ) 研究内容 :机柜与I T 设备优化措施 、采取优化
( 2 0 1 1 M5 0 0 9 3 2))
为使教学效果最大化 ,指导教 师同样需要明确学 习的主
题。
( 作者单位 :王虹 ,南京 林业大学经济管理学院 ;
石程文,江苏金蝶软件有 限公司 )
3 . 4  ̄ ) J i 练模 拟 。训练模拟 的 目的是使学 习者在模 拟 环境 中培训特定的技能 ,例如会计模拟实验教学软件用 于对 学习者会计操作技能 的训练 ,企业模拟或工厂模拟
< < ,
里 旦 卫 Q 里 Q
游戏”。
塾 宣
有很多专业 的开发工具 ,如商业 ( 工业 )企业沙盘 、教 学实验室等。模拟技术在实际应用 于教学过程时 ,往往 是多种方法的综合运用 ,如角色扮演 、博弈 、计算机模 拟等 。这样可 以激发学 生的学 习兴趣 ,将学生的被动学
习转变为主动学 习,有利于培养学生 的动手操作能力 、
3 . 2 计算 机模拟 。管理 与社 会经济领域 常见的计算
机模拟是离散事件系统仿真和系统动力学仿真。计算机
模拟使用抽象 的模型表示现实 中管理系统 的变化特征 ,
管理系统各功能实体及其相互作用被描述为符号和数学 模型 。将计算机模拟应用 于管理培训可以使学习者认识 管理系统的系统特性 ,因此对于库存系统 、排队系统等 管理系统 的教学 ,计算机模拟是非常恰 当的教学方式 。 3 . 3 博 弈 。企业博弈 主要 通过计算机软件 模拟企业
用于培训学习者对企业 生产 、供应等方面工作的能力 。
训练模拟是一种有效 的技能培训工具 ,为学 习者提
供某种技能 的训练或者某种任务的训练。有的训练模拟 有显示视觉 、听觉及运动的特点 ,这是为 了与现实更接 近。采用包 含视频 、音频等 内容的多媒体技术 ,这成为
训练模拟的重要发展方 向。