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1、IDC精密空调气流讨论IDC机房空调系统气流组织研究与解析默认分类2010-06-2810:43:47阅读19议论0字号：大中小大纲：本文论述了IDC机房气流组织的设计对机房制冷效率有重要影响，表达现有空调系统气流组织的常有形式。同时要点对IDC机房常有的几种气流组织进行了研究与解析，比较了几种气流组织的优弊端，从理论与实践中商讨各样气流组织状况下冷却的效率。要点词：IDC、气流组织、空调系统一、归纳在IDC机房中，运转着大批的计算机、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，为了可以给IDC机房等供给一个长久稳固、合理、温湿度分布均匀的运转环境，在配置机房精密空调时，平
2、常要求冷风循环次数大于30次，机房空调送风压力75Pa，目的是在冷量必定的状况下，通过狂风量的循环使机房内运转设备发出的热量可以迅速获取除掉，经过高送风压力使冷风可以送到较远的距离和加大送风速度；同时经过以上方式可以使机房内部的加湿和除湿过程缩短，湿度分布均匀。狂风量小焓差也是机房专用空调差别于一般空调的一个特别重要的方面，在做机房内部机房精美空分配置时，平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，但在冷量同样的条件下，空调系统的空调房间气流组织能否合理对机房环境的温湿度均匀性有直接的影响。空调房间气流组织能否合理，不但直接影响房间的空调冷却成效，并且也影响空调系统的能耗量，气流
3、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、速度和干净度能更好地满足要求。影响气流组织的要素好多，如送风口地点及型式，回风口地点，房间几何形状及室内的各样扰动等。二、气流组织常有种类及解析：依据送、回风口部署地点和形式的不一样，可以有各样各样的气流组织形式，大体可以归纳以下五种：上送下回、侧送侧回、中奉上下回、上奉上回及下奉上回。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必定数目经过办理成某种参数的空气送进房间，以消除室内某种有害影响。所以，作为议论气流组织的经济指标，就应可以反响投入能量的利用程度。恒温空调系统的“投入能量利用系数”t，定义：2-1
4、）式中：t0一一送风温度，tn一一工作区设计温度，tp一一排风温度。平常，送风量是依据排风温度等于工作区设计温度进行计算的实质上，房间内的温度其实不到处均匀相等，所以，排风口设置在不问部位，就会有不一样的排风温度，投入能量利用系数也不同样。从式(21)可以看出：当tp=tn时，t=1.0，表示送风经热交换汲取余热量后达到室内温度，并从而排出室外。当tptn时，t1.0，表示送风汲取部分余热达到室内温度、且能控制工作区的温度，而排风温度可以高于室内温度，经济性好。当tptn时，t1.0，表示投入的能量没有获取完整利用，住住是因为短路而未能发挥送入风量的排热作用，经济性差。上送下回孔板送风和散流器
5、送风是常有的上送下回形式。如图2-1和图2-2所示/10图2-1散流器上送下回气流流型图2-2孔板送风气流流型孔板送风和密布散流器送风，可以形成平行流流型、涡流少，断面速度场均匀。对于温湿度要求精度高的房间于温湿度要求精度高的房间，特别是干净度要求很高的房间，则是理想的气流组织型式。这种形式的排风温度凑近室内工作区均匀温度，即tp=tn时，t=1.0。侧送侧回侧送风口部署在房间的侧墙上部，空气横向送出，气流吹对面墙上转折着落到工作区以较低速度流过工作区，再由部署在同侧的回风口排出，依据房间跨度大小，可以部署成单侧回和两侧送两侧回。如图2-3所示。图2-3侧送气流流型侧送侧回形式使工作区处于回流
6、区，拥有以下长处，因为送风射流在到达工作区以前，已与房间空气进行了比较充分的混杂，速度场与温度场都趋于均匀和稳固，所以能保证工作区气流速度和温度的均匀性。所以对于侧送侧回来说，简单满足设计对于速度不均匀系数的要求工作区处于回流区，故而tp=tn时，投入能量利用系数t=1.0，其他，因为侧送侧回的射流射程比较长，射流来得及充分衰减。故可加大送风温差。基于上述长处，侧送侧回是一般建筑顶用得许多的气流组织形式。中送风下上回风图2-4是中部送风下部回风或下部上部同时回风的气流流型图。图2-4中送气流流型对于高大房间来说，送风量常常很大，房间上部和下部的温差也比较大，所以将房间分为上下两部分对待是适合的
7、。下部视为工作区，上部视为非工作区。采纳中部送风，下部的上部同时排风，形成两个气流区，保证下部工作区达到空调设计要求，而上部气流区负担排走非空调区的余热量。明显下部气流区的气流组织就是侧送侧回，故t=1.0。上奉上回图2-5上奉上回气流流型这种气流组织形式是将送风口和回风口叠在一起，部署在房间上部。如图2-5所示。对于那些因各样原由不可以在房间下部部署回风口的场合是相当适合的。但应注意气流短路的现象发生。假如气流短路时，则tptn时，ttn时，故而t1.0。经济性好。但是，下部送风温差不可以太大。在上述条件下，采纳下奉上回形式是一种较为理想的气流组织形式。三、IDC机房的气流组织研究:依据ID
8、C机房的特色，机房气流组织的确定,般要从以下几个主要方面来考虑。IDC机房的结构与建筑面积。IDC设备的装机功率及散热量。计算机设备的采纳的冷却方式。如自然冷却机柜或自带风机强迫送风冷却、用冷却水或冷却液冷却、冷却水和冷空气综合冷却等。同时考虑自带风机机柜的进排风口地点，便于迅速排走机柜内的热量。IDC机房的气流组织数据中心计房空调系统的气流组织简单的说就是送风口回风口的地点设计部署以及采纳相应的风口型式，以下是几种常用气流组织形式。上送下回气流组织上送下回气流组织是平常采纳的全室空调送回风的基本方式。上送还可分为机房顶送或紧靠机房顶下的上部侧送两种形式。下回平常采纳为机房的下部侧回形式。图3
9、-1上顶送下侧回气流组织上图3-l所示的上顶送下侧回的气流组织，送风经过顶棚上的空调风口往下送冷空气，至室内先与机房内的空气棍合，经过设备自带的风机，再进入需送风冷却的计算机设备。机房顶棚安装散流器或孔板风口送风，顶棚风口送下的冷空气与机柜顶上排出的热空气，两股气流逆向混杂，以致进入机柜的空气温度偏高，影响了对机柜的冷却成效，我们曾在检查中发现这种状况。因为机柜进风温度偏高，机柜内得不到优异的冷却成效，必然造成机柜内的气温偏高，以致计算机不可以进行有效的正常工作。所以采纳上顶送下侧回的气流组织，对于散热量较大的机房，只有采纳较低度，来保持机房较低的(20土2)空调温度基数。机柜才能获取较好的冷
10、却成效，(1216)的空调送风温但这样的能源耗费较大。图3-2上侧送下侧回气流组织图3-2所示的上侧送下侧回气流组织，在机房室内净空较低以及计算机设备部署较密时，部分回风气流有可能被机柜阻截，形成不了一个畅达的气流回路，造成局部滞流或出现小区的涡流。机房内出现的不均匀温度场，影响着部分机柜散热的冷却成效。所以上送下回气流组织宜用在机房面积不大于100m2，散热量较小的小型计算机及微型计算机机房，这种方式用在大型的IDC机房，成效其实不理想。上送风上回风气流组织在多排机柜摆列时，当机柜与机柜采纳背对背的形式部署时，可采纳上送风上回风气流组织方式，出风口与回风口的地点可以采纳图3-3的方式部署。形
11、成以机柜冷热通道相间隔的状态（图3-4）。图3-3上奉上回气流组织上奉上回气流组织假如要使用在IDC机房，出风口的地点应该略低于机柜的高度，同时在每摆列柜的中间尽量减少通道的数目，防范出现气流短路的状况发生。图3-4机柜冷热通道相间隔3)下奉上回气流组织IDC机房内可设架空的活动地板，活动地板下的空间,用作空调送风的通道。空气经过在活动地板上装设的送风口进入机房或机柜内。下奉上回气流组织如图个送风系统，回风经过机房顶棚上装设的风口回至空调装置。3-5所示它把机房空调与机柜设备冷却合二为一图3-5下奉上回气流组织下送风机房活动地板的空调送风风口一般部署在机柜近侧或机柜底部。冷却空气从设在机柜近侧
12、或机柜底部的活动地板风口送出，送出的低温空气只在瞬时与机房内的热空气混杂，马上从机柜的进风口进入机柜，有效地提升了送入机柜冷却空气的质量，用较少的风量，提升了机柜的冷却成效。为了形成以机柜冷热通道相间隔的状态（图3-4），也可以采纳机柜背对背的形式部署，在IDC机房采纳下送风方式，可以采纳图3-6的气流组织形式。图3-6下送风气流组织下送风顶回风的气流组织有以下几方面的明显长处：1活动地板下用作送风静压箱,当计算机设备进行增减或更新时可方便地调动或新增地板送风口及机柜接线口的地点及数目。2机房顶部留有的空间既可用作回风静压箱，又可敷设各样管线。采纳下奉上回气流组织在设汁中需要注意的问题：保持活
13、动地板下必定的均匀静压值：机房内架空的活动地板下的空间，用作送风风道，通风截面较大，为矩形形状，截面竖向间隔有好多活动地板的支撑杆，造成空气沿地板长度方向流动过程中的压力损失。假如送风沿途的距离较长，采纳的通风机全压值虽能战胜地板长距离送风的所有压力损失，但送风的始、终端的压差较大，不利于地板下保持均匀的静压值，所以，不可以在地板下敷设各样通讯线缆，同时要适合控制地板下送风的距离。架空地板的高度也要掌握。数据中心计房活动地板敷设高度最少为0.4米，控制活动地板下的送风口风速：机房空调向活动地板下送风，送风口不宜会合在一个出处，因为机房空调送风风量大，送风口过分会合在个断面出口，常常在必定全压条
14、件下，出口处的动压值较大，静压值较小，假如离送风出口周边的不远处设有地板送风风口,那么这个风口很可能要变成实质上的吸风口。为防范产生这种不良现象，可在端部送风截面上横向多开几个送风口。假如机房地板上成立有多台专用空调机时，也应将空调机沿机房长度方向，适合间隔必定距离部署，以利于活动地板下的气流分布均匀。楼地面一定吻合土建规范要求：机房设计采纳下送风方式。楼地面一定吻合土建规范要求的平坦度。地面需要进行防尘办理。活动地板下均经刷漆办理，达到不起尘的作用，从而保证空调送风系统的空气干净。活动地板安装过程中，地板与墙面交界处，活动地板需精确切割，切割边需封胶办理后安装，防范风道漏风。几种送回风方式的冷却成效比较IDC计算机机柜是个散热量大而又会合的设备，运转中的机柜内温度不停高升，此时，机柜的一部分热量向机房内散放，使机房内的室温高升，同时，又影响到机柜的散热。当机柜的散热不充分时，机柜内的温度将连续高升到必定值时(极限温度为60)，易造成电子元器件发生故障。所以，机房空调与机柜冷却二者互为关系，空调首要要保证机柜冷却，其次才是机房的环境冷却。机房的送回风方式不仅关系到机柜的冷却成效，并且也关系到空调的送风风量及首次投资和平常的经济
