随着云计算、物联网等信息技术的高速发展,原有传统机房越来越不适应业务应用快速发展的需要,机房升级改造势在必行。越来越多的政府机构、企事业单位在新建或改建数据机房的时候,都倾向于使用更精致、安全、灵活的模块化数据中心解决方案。本系列文章分享的是一套基于档案馆新建数据中心,产品上选用深圳商宇的技术方案,本文分享模块化机房中的制冷系统设计。

根据“《数据中心设计规范》GB50174-2017”及“《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019-2003”等相关规范要求,对数据中心室内环境参数作了严格规范。

  1. 设定值应满足设备对运行环境的要求和相关规范要求。主要环境参数要求见附件;
  2. 在满足设备运行环境要求的前提下,尽可能提高送风温度,以利于节约能耗;
  3. 设定适合的温度,在满足设备运行环境要求的前提下,尽可能加大送回风温差,以降低风机能耗;
  4. 机房的空气洁净度应满足现行的规范要求。

为满足上述规范要求,以及结合大量现有数据中心应用实例,数据中心制冷方式大致可分为以下几种:

传统机房(精密空调→上送风)
方式1:传统机房(精密空调→上送风)
机房精密空调下送风系统
方式2:传统机房(精密空调→下送风)
机房精密空调水平送风系统
机房精密空调水平送风系统

基于“微模块数据中心”的模块化框架结构,本项目采用风冷型“行级精密空调”水平送风的制冷方案,实现紧贴热源、就近制冷,通过和“微模块数据中心”的气流遏制组件的配合,达到较同级别“传统机房”最佳实践的气流组织设计。

本项目采用冷/热通道隔离方案,该方案气流约束最好、效率最高。封闭冷通道后,较同级别“传统机房”室内风机送风量可减少30%,室内风机可省电约1/3,同时制冷系统的能耗在数据中心整体能耗中所占比例大大减小,常规微模块数据中心PUE值可控制在1.5以下,采用节能手段的绿色微模块数据中心PUE值可控制在1.25以下。

单套微模块数据中心-流场粒子模拟示意图
单套微模块数据中心-流场粒子模拟示意图
多套微模块数据中心-流场粒子模拟示意图
多套微模块数据中心-流场粒子模拟示意图

由上述模拟图可看出:配置风冷型“行级精密空调”制冷方案,IT机柜进风口温度可以保持在23℃左右,满足C级机房的IT机柜散热要求。

综上所述,本项目推荐采用“商宇”SP系列行级风冷型精密空调,行级空调安装在IT机柜列间,IT机柜采用面对面布置方案,正常运行时,行级空调水平送风至“微模块数据中心”封闭冷通道内,有效组织冷热气流,行级空调采用“前送风、后回风”方案,送风和回风都处于较小范围内,气流组织互不干扰,大大提高制冷效率及制冷效果。

模块化数据中心解决方案:制冷系统设计

根据本项目机房设备的布局、设备的功耗等因素计算各系统相应的热负荷,其计算数值作为行级空调的选型、设计依据,制冷系统设计考虑关键因素有:

  1. 首先要核实(或预估)数据中心的发热量;
  2. 根据总发热量选择精密空调的规格和型号;
  3. 最后考虑根据数据中心的规划级别,留足冗余量;
  4. 考虑安装问题、考虑尺寸问题。 关于模块化机房中的制冷系统设计详细见附件:
风冷型行级精密空调工作原理示意图
风冷型行级精密空调工作原理示意图

本”微模块数据中心、双排模块化机房效果图及整体解决方案“是基于真实案例,即一个新建档案馆的数据机房,结合众平网站分享的需要,做了一定的删减发表,文章结构见本页末,原文档**数据中心方案书共90页,由单排和双排方案组成,图片图表详实,登陆即可下载。文章列表:

  1. 双排微模块数据中心解决方案:项目概况
  2. 双排微模块数据中心解决方案:建设内容及目标
  3. 双排模块化数据中心解决方案:设计效果图和平面图
  4. 模块化数据中心解决方案:机柜系统详细介绍
  5. 模块化数据中心解决方案:冷通道密闭系统
  6. 模块化数据中心解决方案:配电系统设计
  7. 档案馆模块化机房解决方案:UPS不间断供电系统
  8. 模块化数据中心解决方案:制冷系统设计
  9. 模块化数据中心解决方案:动力环境监控系统
  10. 模块化机房建设实施建议:装修、底座及消防

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