人力资源idc机房空调气流组织优化计划初探.doc

IDC机房空调气流组织优化方案初探 北京工业大学,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,康国青,,,,,,,,,,陈,,,,,超,,,,,,,,,,罗海亮,,,,,,,,,,任明亮 摘要：根据IDC机房的工作特点和现行IDC机房空调系统设计以及运行过程中存在的问题，对北京地区有代表性的IDC机房空调系统运行现状进行了实地调研；针对调研中存在的问题，借鉴美国ASHRAE设计标准（2007），并结合理论计算分析和CFD三维流场模拟计算技术，对IDC机房上送风气流组织方式进行了初步的优化设计方案探讨。分析结果表明，通过冷/热分区、缩减送风距离和送风口间距、加强热区气流流动等措施，可明显改善IDC机房内气流组织分布，提高空调系统的能量利用效率。 关键词：IDC机房；气流组织；实测；数值模拟；优化 1,,,,,引言 IT行业大中型互联网信息数据中心（IDC）是企业、商户或网站服务器群托管的场所，也是保障各行业大型企业总部与全球各分支机构信息传输与信息存储安全的集成技术平台。随着信息技术的高速发展以及全球化业务的迅速开展，IDC机房的建设与需求越来越多。与此同时，由于电子设备发热量的不断增大，大型IDC机房的耗电量和机房环境温度超标现象频频发生,,,,,,已经成为制约IT行业发展的全球化问题。 IDC机房的安全与能耗问题一直被国外先进国家所重视，如美国、日本等发达国家都投入了大量资金对此问题进行研究。我国在这方面的起步比较晚，但最近相关的研究力度也在不断加大。 2,,,,,问题的提出 满布在IDC机房内的各类电信设备通常散热量大且持续稳定，需要提供稳定而适合的温度、湿度环境，才能保证这些设备正常工作。为了给IDC机房提供适合且稳定的温湿度工作环境，所配置的空调系统往往较一般的民用或工业用空调系统具有：系统送风量大、送风焓差小、且需要常年不间断地连续运行的特点。因此，也可以说IDC机房是一个用能密度高、空调耗能大的产业设施。 计算机网络技术、电信网络和传输技术的飞速发展，催生了IDC业务的快速成长，我国相应的技术设计规范、标准的制定或修订尚未跟上此类技术快速发展的步伐。大多数的IDC机房空调系统的设计仍在沿用上世纪90年代计算机房的设计标准，设计方法和思路也在参照民用建筑空调系统或一般工艺空调系统的做法。 与一般民用建筑或工艺设计空调系统不同的是，IDC空调系统的服务对象是放置在机架上的服务器，这些服务器在IDC机房内的摆放位置相对比较固定、发热源稳定且发热密度大。根据服务器的工作特点以及对周围工作环境的要求，美国ASHRAE,,,,,Handbook2007,,,,,HVAC,,,,,Application[1],,,,,对IDC机房室内空调设计标准提出了具体的要求（表1），并明确指出，表中设计参数为服务器等通信设备进风口处的参数，而并非IDC机房的平均参数，更不是空调系统回风口的参数。国内相关设计标准（《电子计算机机房设计规范》（GB,,,,,50174-93））[2]要求的机房内的温湿度设计标准基本同表1。 表1,,,,,,,,,,美国ASHRAE设计标准（2007年） 类别 1级、2级 NEBS 允许值 建议值 允许值 建议值 温度 15—32℃ 10—35℃ 20—25℃ 5—40 18—27 温度变化率 5K/h 30K/h 90K/h 湿度 20—80% 17℃ 21℃ 40—55%,,,,,a 5—85% 28℃最大露点 最高55% 但据调查发现目前国内IDC机房设计，多是将表1中的设计参数视为空调系统回风口的参数；而且大多数的服务器使用者以及IDC机房空调系统运行管理人员，也是以空调系统回风口的参数是否满足表1作为判断IDC机房空调环境温度是否正常的标准。显然，这种对设计与运行控制标准理解的误差，不仅不必要地提高了IDC机房的空调标准，更直接地导致了空调设备选型不合理的问题，使空调系统运行能耗增加。 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,a),,,,,机柜外形,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,b),,,,,某机柜背面壁面温度分布 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,图1,,,,,,,,,,,,,,,某IDC机房某机柜背面壁面温度 另外，由于IDC机房设备散热量大，所需要的“供电电源功率密度”高达