数据中心空调设计

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1、数据中心空调设计上海航天建筑设计院上海200000摘要：数据中心空调系统不同于其他空调系统，其具有显热负荷密度大、显热比高，但对温、湿度要求高等特点。木文针对数据中心的设计中的注意点以及机房的节能进行了简单探讨。Abstract：Theairconditioningsystemofdatacenterisdifferentfromotherairconditioningsystems.Ithasthecharacteristicsofhighheatloaddensity,highheatandhightemperature,butitisveryimportanttother

2、equirementoftemperatureandhumidity.Inthispaper,thedesignandenergysavingindatacenterarediscussed.关键词：数据中心；系统设计；控制Keywords：Datacenters；Systemdesign；Control1概述数据中心是容纳计算机房及其支持IX域的一幢建筑物或建筑物中的某个部分，主要设置进行数据处理和数据交换的计算机、网络设备、电子设备。随着科技的发展数据中心呈现指数性发展，随之而来的其能源消耗指数性增长,据统计数据中心的能耗约占总耗电量的2.5%。数据中心用空调用负荷约占54

3、%,空调节能至关重要。2数据中心环境要求2.1数据中心IT设备对环境的要求数据中心在运行过程中会产生巨大的发热量，为了保证设备工作安全可靠，必须为IT类设备提供正常工作的温度、湿度、灰尘等环境。电子设备环境分级如下：a.l级。它是一个能严格控制环境参数（露点温度、干球温度和相对湿度）及执行重要任务操作的数据通信环境。此工作环境所对疲的数据处理设备主要是企业服务器和存储设备。b.2级。它是一个对环境参数（露点温度、干球温度和相对湿度）能进行某种程度控制的数据通信环境。此工作环境所对应的数据处理设备主要是小型服务器、存储设备、个人计算机及工作站。c.3级。它是一个只对个别环境参数（

4、如温度）进行控制的办公室、家庭或可移动区域环境。此环境所对应的设备是个人电脑、工作站及打印机等。d.4级。它是一个只需通风，在冬季能满足供热要求，对气候状况进行适当控制的零售点、轻工业及工厂环境。此环境所对应的设备是零售设备、工业控制器、计算机，以及掌上电脑等便携式电子产品。e.NEBSo一般指对环境参数（露点温度、干球温度和相对湿度）进行某种程度控制的数据通信环境。按此环境要求进行设计的产品类型包括开关、传输设备、路由器等。2.2环境对数据中心的危害2.2.1空气温度温度与平均无故障运行吋间的关系：由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，使元器件之间的传导、辐射和对流

5、产生热耦合。热应力成为影响电子元器件的一个重要因素。对某些电路来说，可靠性几乎完全取决于热环境。空气温度过高、过低对元器件都冇影响。数据中心长期处于高温环境中,可能因温度过高而出现宕机现象。温度太高，可使数据处理设备工作环境恶化，长此以往，将缩短电子设备的使用寿命，使数据通信设备的可靠性降低。温度过低时部分IT设备将无法正常运行。机房温度过低导致设备无法运行；低温也会使绝缘材料变硬、变脆，使结构强度降低；低温影响电池放电容量下降。2.2.2空气湿度样湿度过高过低对机房都冇影响。较高的相对湿度会使数据通信设备的电极导电失效、湿度计积尘失效、磁带介质出错和过度磨损以及产生腐蚀现象。

6、在极端的情况下，液体冷却设备的冷表面还可能出现冷凝现象。较低的相对湿度将产生影响设备运行的静电，其至可能损坏设备。磁带和存储介质在低相对湿度下也会产生过度磨损。数据中心环境湿度应控制在推荐的湿度范围内。2.2.3空气含尘度过高的含尘空气将影响数据通信设备运行。灰尘会腐蚀设备电路板；降低绝缘性能；此外，尘粒在散热板上堆积也将增加热阻，降低换热效率。在进入数据通信机房之前，室外新风必须经过过滤和预处理，去除尘粒和腐蚀性气体。表1所列数据为1级、2级及NEBS级数据中心推荐的环境设计参数值和允许的环境设计参数值。这些参数主要是数据通信设备所处环境的空气温度、空气温度变化速率、湿度、空

7、气过滤要求及空气污染、通风状况等。3数据中心空调冷负荷数据中心空调系统负荷主要包括.•机房内设备发热量、维护结构的传热、通过外窗进入的太阳辐射热、热体散热、灯光等散热、新风负荷等，其中设备发热占主要因素，其发热量占到空调负荷的60%以上，数据中心负荷具有显热负荷密度大、显热比高的特点。工程设计吋，设计人员应根据设备布置状况及数据通信设备制造商提供的设备实际散热量数据进行负荷计算。数据中心负荷具奋显热负荷密度大、显热比高的特点。4数据中心的空调设计4.1数据中心常用空调方案4.1.1风冷型机房