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恒温恒湿机房精密空调送风方式与回风

2019-10-18

恒温恒湿机房精密空调送风万式主要有两种:上送风和下送风。


1.上送风方式


机房空调采用上送风方式是把空调机组处理过的低温空气通过送风口送到通信设备上部,带走通信设备和机房的热量,通过机房下部空间回到恒温恒湿机房空调机组内,进行冷却降温处理,再循环使用。


2.下送风方式


机房精密空调采用下送风万式为: 下送风方式是在机房空调机组底部做一支架,支架高度与机房的活动地板高度相同。经过空调机组处理过的低温空气,从空调机底部送到活动地板内,利用活动地板形成的空间作为一个静压箱,然后通过设备底部、风口地板,进入机房和设备内,带走设备和机房的热量,通过机房上部空间回到空调机组内,进行冷却降温处理,再循环使用。


二、服务器机房常用送风方式


采用下送风方式是将低温空气直接从架空地板下送到机房或机架内,吸收设备的热量后,从机房顶部回风。这种方式下,冷、热风流动方向与空气特性相一致。冷、热风可以自然分离,容易得到好的制冷效果。而上送风方式,冷空气往下沉,热空气往上升,容易发生冷、热空气掺混,影响制冷效率,另外地板下的空间比风管断面的面积要大许多,这就形成了静压箱,因此下送风方式送风均匀,整个机房区域的温差小。


三、机房布线对机房空调下送风有没有影响


下送风万式,如果采用在架空地板下走线的万式进行布线,并且布线杂乱,会阻挡气流从下方往机房里送。如果空调采用下送风,则最好采用上走线方式。如果无法采用上走线方式,也要将架空地板下的线缆用管道收纳,排列整齐,避免阻挡出风口。


四、下送风方式的形式


机房精密空调下送风万式的形式多种多样,适合不同规模和密度的IDC机房。考虑到冷气向下沉的趋势,在没有架空地板的机房采用下送风方式时,冷气输送时遇到的障碍较多,效率较低。因此,此处谈到的下送风方式主要以有架空地板的情况为例,冷气输送从架空地板下走。


1.开放管道送风自然回风机架以"背对背、面对面"方式排布。在冷风通道处铺设有开孔地板,冷风从地板下吹到冷风通道处,并通过机架前门上的开孔进入机架。机架对冷风加热后,从后门排出热风,回到空调回风口。


2.开放管道送风开放管道回风与1类似,但不是自然回风,而是通过天花板上的栅格板进入回风管道,再进入空调回风口。即回风采取开放式管道回风方式。


3.封闭管道送风自然回风冷风从地板下直接吹到机架内,并通过机架前门与机架设备之间的间隙上升,冷却从下至上的各台设备。机架对冷风加热后,从后门排出热风,回到空调回风口。


4.封闭管道送风开放管道回风与3类似,但不是自然回风,而是采取开放式管道回风方式。


5.开放管道送风封闭管道回风与2类似,但回风采取封闭管道回风,热量不会弥散,回风更精确。


6.封闭管道送风封闭管道回风与4类似,但回风采取封闭管道回风,热量不会弥散,回风更精确。


6种方式有回风管道的方式2-4会比自然回风的方式1-3效率更高。因为热风的排放有所引导,不易发生冷热掺混的现象。而直接送风到机架下万的万式3-4会比送风到通道的万式1-2效率更高。因为冷风的推送更精确,冷气泄漏少。5-6两种情况,采取封闭管道回风的方式,其回风管道直接连接到机架上,热量不容易弥散,回风更精确,适合于热密度较高的IDC机架或机房。不过,如果要采取全封闭管道式的万式,首先工程造价较高其次管道会占用机房大量空间以上6种送风万式中,有些还可在同一机房中混用。例如方式2方式式5,送风方式相同,回风方式不同。在同个机房,采用地板下送风到冷风通道,对于大部分热密度不高的机架,可以采用方式2:用开放管道方式回风;而对于某些热密度很高的机架,可令其排成一排,采用方式6:全封闭管道回风,回风管道直接连到机架采用下送风上回风方式,冷风从机架下方竖直往上送,经过机架设备的加热变成热风,由上方回风。但是,由于机架内设备平行与地面,且大小与机架截面尺寸相当,下方吹上来的气流大部分会被设备本身阻挡,造成位于机架上部的设备不能得到很好的降温。针对这种问题,我们可以通过对机架进行改造来解决,比如,增加机架的厚度,给冷风留出自由上升的通道,这样就可以改善机架内部气流受阻挡的问题。


五、机房架空地板的高度对制冷效率的影响


计算机机房内安装架空地板,并采用地板下送风方式时,架空地板下的空间可起到类似于静压箱的作用,可使机房精密空调送风均匀同时减少送风阻力。如果各个出口的送风均匀,就不会产生远离空调出风口的机架处风力不足的问题,这点对于进探较深(超过15m)的机房尤为重要。而板下的净空间越大,静压箱的效果就越好。因此,为使送风均匀和减少送风损耗,架空地板需有一定的高度。目前国内的机房规范一般建议架空地板高度为350~500mm。而在TIA/EIA-942标准中定义:TIERI级别要求架空地板高度在300mm以上,TIERII级别要求在457mm以上,TlERⅢ和TIERⅣ级别要求在762-914mm。原则上,架空地板高度越高,静压箱的效果就越好。但对于本身层高不高的机房来说,过高的架空地板高度也是对空间的浪费。因此,考虑到目前的现状,一般的机房350~500mm的高度已经能基本满足需求,而对于特殊规格的机房:比如进深特别深或本身机房层高很高,可以适当增加架空地板的高度。


 


计算机机房内的标准环境参数规范及参数规范要求,温度一般控制在24℃±2℃,湿度50%±5%左右,而一般通信设备电子元器件正常的工作温度范围较大,上限一般在35℃~40℃左右。当然设计规范中要求的环境温度值相对偏低,是考虑到由于气流组织不合理、冷热气流混合交叉、局部风量分配不足等因素造成机房环境温度与通信机柜内部的温度有一定程度的温度梯度差值。这种情况就造成了为了保证机柜内部的通信设备散热效果良好,必须保证机房过道环境温度较低,空调设备保持在送风出口和回风温度较低的工况下运行,从而使空调设备制冷系数降低,能耗损失较大减少这部分能耗损失,必须减少机房环境和机柜内部之间的温度梯度差。而要实现这一目的,必须改善机房大环境和通信机柜内部的气体流组织,特别是通信机柜的结构形式要具备良好的散热工艺。若机房气流组织更为科学合理、通信机柜散热工艺有较大改善,特别是采用开放型货架式机柜,可以大大减少机柜内、外的温度梯度差值。在这种情况下,可以适当提高机房环境温度的要求,从而可以提高空调送、回风温度,通过调整空调设备运行工况的方式提高制冷系数,降低机房精密空设备运行能耗。


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