典型设计案例
一、项目描述
数据机房面积约100平方,机房内安装有1台40KVA的UPS,机房内UPS、机柜布置在一个机房,机房内机柜采用背对背的布置方式。
二、机房热负荷计算
热负荷计算原则:
热源 | 发热量 |
1KW IT设备 | 1KW 显热负荷 |
1KW UPS/PDU | 1KW×7% 显热负荷 |
照明 | 1m²地板面积产生27W显热负荷 |
新风 | 1m²地板面积产生30W显热负荷 |
| 1m²地板面积产生20W潜热负荷 |
人体 | 1名工作人员产生70W显热负荷 |
| 1名工作人员产生60W潜热负荷 |
配置原则:
a) 自动化程度高、能够实现准确控制,温度控制在±1℃。
b) 湿度控制幅度±5%。
c) 采用模块化、结构化设计,容易扩展,且各模块都具有独立的制冷加热、加湿除湿功能。
d) 故障率低。
e) 显热比≥94%。
f) 单位时间的风循环次数大于20次
g) 能效比>3
h) 过滤效率>90%
i) 工作环境噪声≤68dB。
j) 机外余压可调。
k) 维修方便,全正面维护。
l) 输入电源:380V±15%,50Hz±5%。
m) 获得ISO 9001认证以及IS014000认证。
n) 寿命≥10年,平均无故障时间≥5万小时。
根据机房热负荷及面积,机房UPS的前期极大负载为40KVA时。机房的面积约100平方米。
机房的热负荷组成由UPS负载(IT设备的热负荷);UPS及PDU的热负荷;照明;地板及新风负荷;人体热负荷等负荷组成。
机房暂以2个工作人员计算。
各类热负荷组成及计算方法见下表:
数据中心地板面积 * = | 100 | M2 |
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IT 设备负荷 * = |
| 32 | kW |
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操作人员数量 * = |
| 2 |
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| 内部热负荷 | 热负荷类型, | 来源 |
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1. | IT 设备热负荷 | 显热 | 百分百 OF IT kW | 百分百 | X | 32 | = | 32 | kW |
2. | UPS/PDU 热负荷 | 显热 | 7% OF IT kW | 7% | X | 32 | = | 2.24 | kW |
3. | 照明系统热负荷 | 显热 | 27 W/M2 地板面积 | 0.027 | X | 100 | = | 2.7 | kW |
4. | 人体热负荷 | 显热 | 70 W / 人 | 0.07 | X | 2 | = | 0.14 | kW |
5. | 人体热负荷 | 潜热 | 60 W / 人 | 0.06 | X | 5 | = | 0.3 | kW |
| 外部热负荷 | 热负荷类型 | 来源 |
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| 新鲜空气通过渗透进入: |
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| 墙体, 窗, 地板, 天花板 | 显热 | 30 W/M2 地板面积 | 0.03 | X | 100 | = | 3 | kW |
| 潜热 | 20 W/M2 地板面积 | 0.02 | X | 100 | = | 2 | kW | |
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| 总制冷量 |
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| = | 42.4 | kW |
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| 显冷量 |
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| = | 40.1 | kW |
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| 显热比(SHR) |
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| = | 0.94 |
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机房的总热负荷为42.4KW,其中显热量为40.1KW,潜热量为2.3KW,机房热负荷的显热比为0.94。
三、空调方案配置
机房采用3台APC的InRow RC空调机组,每台空调机组的总制冷量为18KW,每台空调送风机功率为0.9KW,每台空调机组的净制冷量为18KW,空调机组采用InRow安装模式,安装直接安装在机柜排中,空调机组紧靠机柜的方式。3台空调安装在机柜中间,空调采用前送风后回风的方式。
InRow RC空调的解决方案主要优点在于:
1、 采用冷热通道、空调安装在机柜排中、自动调节冷量的方式,将使InRow RC运行更节能。
2、 InRow RC空调采用网络监控,并自带网络接口,空调本身为智能设备,自身可实现监控功能,不需第三方监控硬件及软件。
3、 InRow RC空调可解决机房中机柜的热点问题,并能解决机柜的高密度散热问题。
4、 丰富的显示和监控功能,显示送、回风温度;制冷需求功率;空调实际制冷功率;制冷系统运行压力;送风量等,使空调操作、维护更人性化。
InRow RC空调在节能的同时更能解决机房的热点及机柜的高密度负载,同时更利于机柜及机房内的扩容需求。
四、InRow RC制冷解决方案特点:
(1)InRow RC机房空调概述
模块化、排列成行的机房空调系统为各种空间提供了高效率、有效且经济的制冷效果。关键环境的要求现在远远超出了传统数据中心或机房的范围,它包括了更广的一套应用。
关键环境应用包括:
• 计算机房
• 远程通信设施
• 清洁室
• 电源设备
• 医学设备室
• 档案室
• LAN/WAN环境
遍布全球的APC 代表网络完全有资格为我们的产品提供工程、销售、安装和维修服务。
根据单元的特别应用,甚至可以将InRow RC 冷冻水配置为高达30 kW容量的大小。InRow RC以行排列的系统按机柜式与机柜排列成行。每个热通道至少使用一套系统。空气通过系统的后部吸入,被冷却,然后排出到冷通道。InRow RC 能产生大量的气流,从而消除机房环境中的热点。
(2)按行排列的优点
按行排列的解决方案从多方面提高了能量效率和制冷能力。首先, InRow RC 从热通道直接吸入空气,由于存在很大的温差,使得InRow RC 能够利用更高的热传导效率。它可以直接将室温空气排出到正在对其进行制冷的服务器前方。通过允许冷冻水机组在更高的出水温度状态下工作,提高了制冷效率。典型的按行排列的操作范围使设备可以百分百 显热能力运行,这大大减少了加湿的需要,进而减少了能量消耗和维护。
(3)可扩展适用于高密度环境
按行排列的结构,其性能可以预见,因而非常适合于高密度场合。关注排热而不是排冷是使该方法可扩展的关键所在。InRow RC基于机架的模块设计在需要增加制冷时便于添加制冷设备。按行排列的结构另一好处在于能够添加热通道封闭器。封闭热通道进一步减少了热气流与冷气流混合的可能性。这提供了根本的可预见性,让制冷容量与IT 热负载相匹配。
五、采用InRow RC空调的优势
1) 创新的水平送风方式,对高架地板高度及机房高度无特殊要求;
2) 机柜式外形尺寸,节省机房空间,便于安装和维护;
3) 模块化设计,随需配置,满足用户需求变化,扩容简单;
4) 嵌入式安装模式,直接安装于机柜阵列中,高效节能,一般比传统机房空调节约使用费用20%—40%。