机房扩容节能改造方案.doc

XX省社保中心机房扩容节能改造方案 美国CPI公司上海办事处 2011年6月 目录 一． 机房现存的问题 3 二． CPI节能技术以及在该项目中的应用 5 2.1 网络机房的改造 5 2.2 CPI被动型数据中心散热技术简介 7 2.3 服务器机房改造 7 三． 节能改造经济效益分析 10 附录 17 1.风机理论 17 2.冷水机组能耗表 17 机房现存的问题 我们于2011年6月1日下午对XX省社保数据中心进行了实地勘察。该数据中心于2008年建设完成。虽然已是3年的旧机房，但是该机房具有高可靠性，高效和高易用性的现代数据中心。在管理上也具有着比一般机房优秀的管理制度和管理系统。该机房目前配有机房备有２台空调机，冷量为90.8kw 每台。为一主一备配置 机房共有网络机柜5台，服务器机柜12台。机房配有2台UPS，额定负载为120KVA，目前机房总密度为ＵＰＳ额定负载的４８％。机房总密度为120KVA x 0.9 x 0.9 x 48% = 46KW。该机房的扩容改造目标为目前的密度的一倍，即90kw 左右。 我们在实地勘察中在技术上发现了如下的问题： 机房未按照冷热通道布局排列。该机房机柜前部对后部方式排列。这不符合国际国内的数据中心设计标准 机房空调机送风温度约为15度。造成能源大大的浪费。 机柜列中有缝隙，机柜后部的设备热回风通过机柜列中的缝隙向冷通道扩散 机柜为使用盲板 地板过线孔 没有密闭以及部分通风地板防止位置不正确，造成空调机冷送风的浪费现象 机房面积过于浪费，每平方米功率密度小 网络机房缺乏必要的理线设施，对今后缆线管理，增加和变更缆线时造成困难 CPI节能技术以及在该项目中的应用 2.1 网络机房的改造 针对网络机房的高密度布线的需求，我们可以采用目前国际上最常用的开放式机架配合垂直理线架这种方式。 开放式机架系统为标准19”宽双立柱结构，比起传统的机柜占地面积更小。在两边配有手指型垂直理线架用于管理布线缆线。该开放式机构便于缆线的安装，管理和移动等等。该方案已经成为国内外大型数据中心的网络布线的标准。 高密度铜缆布线 颜色管理 垂直理线架细节 机房效果 2.2 CPI被动型数据中心散热技术简介 CPI被动冷却? 解决方案将提供卓越的设备冷却性能，同时降低数据中心的冷却能源成本。CPI的TeraFrame?系列机柜的被动冷却技术将有助于降低数据中心的运行成本，实现效率最大化，同时将对环境的影响降到最低，使得CPI被动冷却解决方案成为了一种简单高效的选择。 全面可配置的机柜设计将允许根据数据中心的需求变化选择最适合的可选项目和配件。空气挡板套件、卡入式填充板、高流动性的79%多孔金属门和门密封套件旨在确保使冷空气流经机柜中的设备并且同时防止热空气返回到设备的进气端。 对于高密度应用，CPI的垂直排风管系统提供了史无前例的制冷性能，支持kW或更大功率。该系统包括垂直排风管、气流分流器、实心后门和后门密封套件。在同时使用空气挡板和填充板密封所有开放空间时，冷空气将进入机柜并流经设备，然后通过垂直排风管将空气排入吊顶中。该系统将把热废气与数据中心隔离开来，从而为所有设备提供了一致的冷空气进气温度。 机柜配有PDU安装支架和 CPI在本次项目改造中，充分考虑到这点，在机柜前部加装了内部空气挡板来隔离热回风，起到的效果比使用盲板更彻底。下图为安装后的示意图： 手指状垂直理线架 成功案例- 美国某数据中心 节能改造经济效益分析 按照XX社保的扩容的需求，扩容后的密度为目前的密度一倍左右即为90Kw左右。经预估该机房将需要服务器机柜19台，每台机柜密度为4Kw, 服务器机柜总热密度为76Kw，散热所需的风量为20,363CMH。IBM机柜为2台，每机柜热密度为5KW，总热密度为10KW，散热所需的风量为2679CMH。存储机柜为2台，每机柜热密度为1KW，总热密度为2KW。散热所需风量也536CMH。 按目前的机房空调配置，空调机的制冷量为90.8KW,小于预估扩容88KW的热密度， 完全可满足机房散热的需求。但是该空调机的送风风量为23578CMH，小于机房散热的需求。不能满足散热需求。 经计算机模拟机房气流分析报告显示，该机房存在过热的问题，即目前的空调系统不能满足扩容的需求。下图为机房气流组织模拟的机柜进风温度图。图中可看出部分机柜的进风温度高于TIA-942的设备进风温度25度的标准。 在88KW的扩容目标下，我们采用CPI被动式数据中心散热解决方案 – 垂直排风管系统机柜。 在机房空调系统不做任何的改造