機房制冷系統(tǒng)存在的問題，你解決了么？

時間：2016-11-26作者：廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司瀏覽：242

節(jié)能環(huán)保是社會發(fā)展不可阻擋的主旋律，也是各企業(yè)必須要達到的目標。能耗是數(shù)據中心較大的成本所在，因此數(shù)據中心的節(jié)能降耗是企業(yè)節(jié)能減排、降低運營成本的關鍵所在，但是節(jié)能不是機房的典型設計標準，也沒有作為一項開支得到有效管理。在機房生命周期內，用電成本有可能**過機房內IT設備總成本，但這并沒有引起太多關注。其中占機房用電總量38%的制冷系統(tǒng)表現(xiàn)得尤為**。“LawrenceBerkeley國家實驗室獨立研究顯示，制冷效率降低20%，便可能導致整個電力消耗增加8%。這對于一個使用壽命為10年、容量為500kW的數(shù)據中心而言，被消費的電力成本約為70萬美元?！北疚闹饕蜋C房制冷系統(tǒng)淺談節(jié)能措施。

先了解了空調系統(tǒng)制冷的過程，我們就能從這個機制中找到可調控的點，較終達到節(jié)能的效果。

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1、對于制冷設備

一般空調系統(tǒng)設計時，系依"較大負荷再加上20-50%預留負載量"而設計；實際運行時，空調系統(tǒng)均并未達滿負載狀態(tài)，系統(tǒng)存有甚大的冗余；因此空調系統(tǒng)需要：

（1）將不必要的冗余空調負載減供；

（2）將無效使用的進行無效能減供；

（3）有效使用大自然新風供冷的制冷能力。

2、空調系統(tǒng)的簡單制冷設置

（1）提高制冷系統(tǒng)溫度設置值。（設置點不應**維持設備進氣溫度所需的數(shù)值。）

（2）適當設定回風溫度值。

（3）改變空調7×24小時不間斷運行方式為間斷性的運行方式；

（4）加強機房密封性能，夏季合理利用機房窗簾調溫（經驗數(shù)據顯示通常窗簾可以有10℃左右的調溫能力）；

（5）在加/除濕耗能較大的機房可以考慮增加**加/除濕設備；

3、一些小技巧

（1）在不影響制冷效果的情況下，適當調高空調的溫度；

（2）設置低溫關閉功能，因為空調在壓縮機不工作的時候每小時也會消耗大約50W的電量。適時關機，這樣不僅節(jié)省了電能，也延長了空調使用的壽命。

（3）要讓空調和新風系統(tǒng)聯(lián)動，機房主要靠空調來保持內部的溫度，在冬天或夜晚利用基站室內外的溫差，把機房外的冷空氣引進來，同時把機房的熱量散發(fā)出去，就可以降低機房內的溫度，節(jié)約空調的電能。即在一定的溫度下停止空調的制冷，開啟新風系統(tǒng)。

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存在的消耗問題

1、機柜內空氣流通通道不合理造成用電成本增加

　　在機柜使用過程中，機柜基本上被當作是碼放服務器的機械設備，甚少有認真考慮過機柜的空氣流通路徑。由于熱空氣會上升，加之機柜**部排風扇的抽氣作用，使得機柜內較下層設備排出的熱空氣在上升的過程中被上層設備的進氣口吸人，即上層設備吸人的不是完全的空調制冷氣體，而是混合了下層設備排出的熱氣體，形成空氣再循環(huán)現(xiàn)象，使得設備無法吸人足夠的冷空氣導致中上層IT設備溫度升高約8℃。中上層設備的自動溫控系統(tǒng)一探測到設備溫度升高，就會自動加速設備的排風系統(tǒng)轉速，從而形成用電量增加。同時，多臺設備碼放在同一機柜中，使得設備排出的熱空氣不能*釋放，*形成“熱點”，導致機房管理員采取加大制冷量來解決機柜局部高溫問題，進一步造成用電量的增加。

2、機柜擺放不合理形成的用電量增加

　　機柜擺放時，主要考慮美觀、易用、以及物理的限制，未能充分考慮到機柜的擺放位置與空調系統(tǒng)的送風口與回風口的位置關系。在實際情況下，大約有25%機房的機柜面向同一方向擺放，同一方向擺放可能導致嚴重的短路循環(huán)問題，而且肯定會出現(xiàn)“熱點”。同時，同一擺放會形成機柜與空調的進出風口位置上的錯位，使得空調的冷空氣在進入IT設備的進風口時已與熱空氣混合，設備排出的熱空氣不能直接到達空調系統(tǒng)的回風口，形成熱冷空氣在傳輸過程中混合在一起，影響空調效能的充分發(fā)揮，造成能源浪費。

3、刀片服務器的大量使用給機柜散熱帶來的問題

按照常規(guī)計算，目前機房機柜平均功耗在2KW左右。而伴隨著刀片服務器的大量使用，每個機柜的功率達到l0KW以上，機柜的溫度直線上升，給機柜帶來散熱難題。按有關部門的統(tǒng)計：刀片服務器系統(tǒng)進氣口需要大約2500cfm(立方英尺/分鐘)(相當于1180升/秒)的冷空氣(以排出的氣體溫度升高20華氏度[11℃]的常用值計算)，機柜后部也要排出相同數(shù)量的熱空氣。無論散熱系統(tǒng)能否提供足夠的冷空氣，這些設備都要吸入這么多的空氣。如果機房不能為機柜提供足夠的冷空氣，機柜中的設備就會吸入自己排出的熱空氣(或者相鄰機器排出的熱空氣)導致機器過熱形成“熱點”，解決問題的傳統(tǒng)辦法就是增加冷空氣(加大空調功率或增加空調)，但帶來用電量增加。

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解決辦法

1、安裝檔板以解決機柜空氣再循環(huán)問題

　　在機柜服務器與服務器之間安裝檔板，通過檔板阻礙機柜中下層服務器排出的熱空氣進入中上層服務器的進氣口，使熱空氣按照規(guī)定路線流動，以保證所有服務器吸人純冷空氣，解決服務器排風扇加速運轉所消耗的電力問題，充分發(fā)揮空調效能。

2、完善送風口與回風口設計

　　送風口的關鍵位置在于盡可能鄰近設備進氣口處，將冷空氣限制在冷通道內。對于地板下空氣分布，將打孔地板置于冷通道內。上送風系統(tǒng)與下送風系統(tǒng)一樣有效，關鍵是將分配通風口置于冷通道上部，而且這些通風口的設計必須要能引導空氣直接向下進入冷通道。在上送風系統(tǒng)與下送風系統(tǒng)中，任何通風口若位于不運行設備的位置，均應關閉。

　　回風口的關鍵位置在于盡可能鄰近設備排氣口處，并從熱通道收集熱空氣。在某些情況下，使用架空吊頂強制通風，這樣回風口便可輕松與熱通道進行協(xié)調。當使用高敞開式整回風天花板時，zui好的方法是盡可能將回風口位置抬高，并用管道系統(tǒng)連接回風口，以協(xié)調回風口與熱通道。

3、五種基本方法解決高密度機柜散熱問題

1.分散負載：將負載**過平均值的機柜中的負載分散到多個機柜中。

2.基于規(guī)則的散熱能力轉借：通過采用一些規(guī)則允許高密度機柜借用鄰近的利用率不高的冷卻能力。

3.輔助散熱：使用輔助散熱設備為功率密度**過機柜設計的平均值機柜提供所需的散熱能力。

4.設定專門的高密度區(qū)：在機房內設定一個有限的專門區(qū)域提供強散熱能力，將高密度機柜限制在這一區(qū)域內。

5.全房間制冷：提供符合機房內每個機柜散熱量總合的散熱能力。

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制冷系統(tǒng)是數(shù)據中心中除服務器等主設備之外較大的能耗來源，其節(jié)能做法包括并不限于以下12種：

1、提高空調系統(tǒng)回風溫度；

2、封閉冷熱通道；

3、機房漏熱封堵，冷熱通道漏熱封堵；

4、冷凍水制冷系統(tǒng)，通過提高供回水溫度，提高冷機效率；

5、冷凍水制冷系統(tǒng)，提高泵系統(tǒng)的效率；

6、制冷系統(tǒng)末端群控之能效管理：通過熱負荷計算，匹配較優(yōu)的空調的開啟數(shù)量；

7、制冷系統(tǒng)末端群控之避免競爭運行：通過趨勢計算與控制，避免出現(xiàn)不同機組同時出現(xiàn)加熱/加濕或加濕/除濕的競爭運行情況；

8、冷凍水制冷系統(tǒng)制冷主機群控：根據熱負荷變化，匹配較優(yōu)的冷機模塊開啟數(shù)量；

9、通過維護確保制冷系統(tǒng)保持高效率：包括風冷制冷量系統(tǒng)的冷凝器清洗、過濾網更換;冷凍水制冷系統(tǒng)的冷卻塔清洗等；

10、機房**空調，選擇EC風機配置，由于風機是全年不間斷運行器件，能耗非常關鍵；

11、數(shù)據中心采用模塊化設計，靠近熱源式冷卻，選擇高效列間空調；

12、充分利用自然冷源，包括新建數(shù)據中心的設計以及現(xiàn)有數(shù)據中心節(jié)能改造：空氣質量好的地區(qū)，可采用直接自然冷卻系統(tǒng)；對于空氣質量有潛在風險的地區(qū)，可采用間接自然冷卻系統(tǒng)。





廣州萊安智能化系統(tǒng)開發(fā)有限公司專注于機房監(jiān)控,機房建設,室內外一體化機柜,各種系統(tǒng)溫濕度監(jiān)控等

• 詞條

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