数据中心的空调设计浅谈

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1、数据中心的空调设计浅谈作者：金哲秀來源：《城市建设理论研究》2014年笫05期摘要简要介绍数据屮心的机房内环境要求重要性、相应空调系统的设计要求、特点及适用性。关键词家内环境热密度气流组织冷源设备中图分类号：X32文献标识码：A引言随着我国改革开放的深入和现代化建设的快速发展，我国的国民经济得到了快速发展，涌现出大批国际级金业°在计算机、网络技术飞跃发展及人们对互联网业务应用的需求，数据处理业务也出现爆炸式增长，网络连接和协作服务也已成为了企业部署IT服务的必备选择，金融行业、交通运输、医疗卫生等人型企业及政府机构相继建立起许多数据中心。随

2、着大数据时代的來临，数据中心的热密度呈现处逐年上升的趋势。在这种趋势卜•如何加人节能减排力度，降低用户直接成本等问题就成了摆在数据中心设计者和运行管理者而前的重要课题。二、数据中心环境要求按照我国对电了信息系统机房的分级与性能要求，电了信息系统机房划分为A、B、C三级。相应空调设计标准也依据机房的分级标准有-不同的要求。表1所列数据为A级、B级及C级电子信息系统机房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、空气过滤要求等。表1A级、B级及C级环境设计参数1）空气温度要求

3、机房内的温度条件直接关系到设备工作的可靠性和使用寿命，而机房内的局部温度变化也会对设备产生不良影响。机房的温度偏高会产生诸如导致电子元器件的性能劣化、降低使用寿命、加速绝缘材料的老化、变形、脱裂、降低绝缘性能等问题。另一方而如果温度偏低乂会使电子元器件的参数改变，引起金属和塑料绝缘部分因收缩系数不同而接触不良，直接影响到计算机的稳定工作。2）环境温度变化速率要求在单位时间内空气的温度变化较大吋会出现电气参数的变化、结合部位开裂、离层、密封件漏气、灌封材料从电气元器件和包装表面剥落等影响计算机工作的情况。对此一些数据通信设备制造商也制定了各自

4、生产的数据通信设备允许环境温度变化速率的标准，以避免环境温度的突然变化对数据通信设备造成冲击。3）湿度要求机房内的湿度偏高会使金屈材料氧化腐蚀，促使非金属材料的元件或绝缘材料的绝缘强度减弱，材料的老化，变形，引起结构的损坏。湿度偏低又容易产生静电，静电容易吸附尘埃，如被粘在磁盘的读写头上，轻则出现数据误差，严重的会划伤盘片，损坏磁头。4）空气过滤要求在对机房影响较人的尘埃有矿物性的和尘十纤维性的两种。矿物性尘埃的固体粉粒进入机房，会划伤电了设备和整机的衣面保护层，还会加速精密机械活动部位的磨损，造成故障。尘土纤维性的尘埃由于具有吸湿性，如附

5、着在电子元器件上，能导致金属材料氧化腐蚀，改变电气参数，还会使电子元器件散热不必绝缘性下降。另外二氧化硫（S02）、硫化氢（H2S）、二氧化氮（N02）等有害气体在进入机房后会快速破坏印刷电路板匕的金屈薄膜和导电体，导致末端连接处电阻值增大，严重影响机房设备的可靠性和使用寿命。因此室外新风在进人数据通信机房Z前，必须经过过滤和预处理，去除尘粒和腐蚀性气体。当然随着电子元器件可靠性的逐步提高，计算机所受的影响也会逐渐卜•降，对机房的要求也逐渐在放宽。三、数据中心空调系统的特点计算机机房对温度、湿度及洁净度均有较严格的要求，因此，机房空调在设计

6、上与传统的舒适性空调有着很大区别：冷量分配（显冷与总冷的比例）不同传统的舒适性空调主要是针对人员设计，送风量小，送风焙差大，降温和除湿同时进行；而机房内显热量占全部热量的90%以上，它包括设备本身发热、照明发热量、通过墙壁、天花、窗户、地板的导热量，以及阳光辐射热，通过缝隙的渗透风和新风热量等；这些发热量产生余湿屋很小，因此釆用舒适性空调势必造成机房内相对湿度过低，而使设备内部电路元器件表面积累静电，产生放电损坏设备，干扰数据传输和存储。同时，由于舒适性空调制冷量的（40%-60%）消耗在除湿上，使得实际冷却设备的冷量减少很多，大大增加了能

7、量的消耗。机房空调需要使空调设备的制冷量大部分丿IJ于消除显热负荷而减少除湿，要求送风焰差减小，送风量大。2、空调风量及输送动力不同舒适性空调风量及输送动力小，由于送风不均匀不能在机房形成整体气流循环，机房冷却不均匀，使得机房内存在区域温差，送风方向区域温度低，其他区域温度高，发热设备因摆放位置不同而产生局部热量积累，导致设备过热损坏。机房空调虽然具有大风量，但宙于有冷凝水的产牛，为不危害服务器设备，需要布置在远离服务器设备处，为减少送风不均匀而需要加大空气输送动力（风机动力），以使冷空气通过高架地板尽量均匀送至各设备处。3、可靠性不同因大

8、多数机房内的电子设备均是连续运行的，工作时间长，因此要求机房专用空调在设计上町大负荷常年运转，并要保持极高的可靠性。舒适性空调较难满足耍求，尤其是在冬季，计算机机房因其密封性好而