新型机房空调散热方式解决方案.docx

? ? 新型机房空调散热方式解决方案 ? ? 叶明哲 （中国电信股份有限公司杭州分公司，浙江 杭州310000） 1 风冷机房空调的局限性 风冷空调在实际安装过程中，容易受到空间的限制，导致气流短路循环，冷凝器的热量无法及时散出，导致系统高压偏高，高压跳机，影响机房安全。图1是某地枢纽楼一个典型的空调工况差的情况，由于空调外机安装在玻璃幕墙内，导致空调无法散热；另外随着大型数据中心的建设，普通风冷冷凝器面临着这么一个问题，冷凝器大规模集中布置，容易出现严重的散热问题，冷凝器如果布置？如果解决高热问题？这些问题的处理和解决很是让人头疼，而在室外散热受限的条件下，解决机房空调的散热问题，对运营商的建设和维护部门来说，都是一个必须解决的事情。 图1 密闭的玻璃幕墙导致风冷冷凝器无法正常使用 对于室外机散热不良的问题，常规解决方法是对空调外机移位，加强通风，或者增设水喷淋、冷雾系统等方法，这些方法比较简单，在特定的场合下可以起到一定的效果，但是从长远和整体的眼光来看，这些解决方法均存在一定的局限性，下面对这些方法进行简单介绍和对比。 1.1 空调外机移位，并放大空调外机散热量 机房空调外机安装不良导致的散热问题，由于空间的受限，造成气流短路，风冷型冷凝器的热量无法散出，热量无法及时带走，导致系统高压偏高，高压跳机，影响机房安全。 案例1：杭州电信某IDC机房，原先空调安装在二楼女儿墙内，由于女儿墙较高，加上空调外机布置较密，一到夏季，就导致局部高热问题，空调出现高压。解决方案：将二楼女儿墙内空调外机外移到顶楼，同时放大了空调冷凝器的散热量，从而很好地解决了散热问题。 案例2：宁波某数据机房随着数据设备一直扩容机房设备发热量越来越大。数据机房安装有4台机房空调原先还可勉强支撑，今年高温来临，机房温度达到了37℃，设备时有故障发生。分析原因是由于室外机组安装在走廊上（当时条件不允许装室外），而走廊是装有塑钢窗的，虽然卸掉了窗户，再用排风扇排风但效果还是不好，散热不良，机房温度降不下来，当把室外机组移到塑钢门窗外后，机房空调制冷能力迅速恢复，机房温度马上恢复正常，效果明显。 优点：该方案解决方法简单，投资小，易于实施。 缺点：必须要有适合安装外机的空间和位置，新安装外机的位置要有良好的通风以利于散热，该方案只适合小型数据机房，对新建大型数据机房不适用。 1.2 水喷淋系统 采用水喷淋方法，如图2所示，降低环境温度和冷凝温度，确保空调正常运行，这是目前最常规的做法，也是用的最多的做法。 优点：投资省，见效快，可以确保夏季机房空调的正常运行，且有一定节能作用。 缺点：耗水量大，水喷淋对空调的翅片有一定的破坏作用，导致空调外机的寿命变短，而且系统耗水量较大，该方案只适合部分空调外机散热的应急手段，对新建大型数据机房不适用。 1.3 冷雾辅助系统 系统主要由高压水泵、过滤器、高压喷嘴组成（图3），采用高压原理，将水加压到100公斤水压以上，通过喷嘴产生水雾，降低环境温度，改善空调的散热环境，从而保证空调的正常运行。 优点：由于利用了水蒸发掉潜热，对水的利用效率非常高，由于是冷却环境，不直接冷却冷凝器，故对冷凝器影响较小，冷凝器不容易结垢和腐蚀，耗水率明显低于水喷淋。 缺点：高压水泵和喷嘴价格较高，投资较大，需要经常更换过滤器和喷嘴滤芯，相比较水喷淋维护量较大。 图2 水喷淋设施（外机、水泵和喷头） 图3 高压冷雾系统组成（高压泵、喷嘴、过滤芯） 1.4 热气流封闭（导流罩）＋大功率轴流风机 空调外机安装封闭挡板或者导流罩，提升冷热气流路径，对部分室外机采用轴流风机强制对流。 案例1：台州电信某机楼原有部分VRV空调安装在阳台上，夏季散热不好，导致系统高压，后来进行了排风改造，延长了排风风管，解决了散热不良问题，图4为改造后图片。 图4 VRV空调外机气流改造后图片 图5 空调外机被封闭在隔音箱内 案例2：杭州电信某模块局，原先机房建设时周围是一块空地，空调外机直接安装在机房外侧地面上，3年后，周围盖起来居民楼，间距只有6米，导致居民噪声投诉，在对外机噪声整治时安装了隔音箱，导致空调外机严重散热不良，高压频频，基本无法使用（图5）。对策：对空调外机安装了1.6米的排风导风罩后，空调散热良好（图6）。 图6 安装空调外机排风罩 优点：对空调外机无不利因素，改动小。 缺点：需要根据现场情况制定方案，仅仅适合部分特定场所。 1.5 小结 上述4种解决方案均存在不足，无法解决大规模室外机布置的问题。图7为杭州某IDC在机房的楼顶和侧面均安装了空调外机，采用上述移机等方案难以解决。 图7 数量众多的空调外机 鉴于这个原因，我们提出了三种新的水冷改造解决方案，在确保机房空调正常运行的同时，极大地提高了空调的能效比，很好的起到节能作用。 2 机房空调水预冷