数据中心机房空调系统设计及气流优化分析.pdf

《数据中心机房空调系统设计及气流优化分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年第42卷第11期流体机械79文章编号：1005—0329(2014)11—0079—04数据中心机房空调系统设计及气流优化分析陈修敏，张九根(南京工业大学，江苏南京211800)摘要：以江苏省某数据中心机房为研究对象，简要介绍了该中心机房空调系统空调方式、气流组织、新风系统、消防排烟系统、高密度制冷方案的的设计。通过CFD软件模拟分析数据中心主机房的气流组织情况，针对主机房出现的局部热点、气流组织不畅等问题，提出气流优化方案，模拟仿真结果验证了气流组织优化设计的有效性。关键词：数据中心机房；空调系统；CFD；气流优化中图分类号：TH48；TB65文献标志码：Adoi：10．3

2、969／j．issn．1005—0329．2014．11．017AirConditioningSystemDesignandAirDlstnbutlo~OptimizationfortheDateCentreRoomCHENXiu-min，ZHANGJiu—gen(Na@ngUniversityofTechnology，Naming211800，China)Abstract：Takingadatacenterroomofjiangsuasthestudyobject，describesthedesignofairconditioningmode，airdistribu—tion，out

3、doorairsystem，smokecontrolandextractionsystem，refrigerationschemeoftheairconditioningsystembriefly．ThenusesCFDsoftwaretosimulateandanalyzetheairdistributionsituationofthedatacentermainroom．Aimingatproblemsoflocalhotspots，poorairdistributionintheroom，putsforwardtheairflowoptimizationscheme，andthe

4、simulativeresultshowsthattheairdistributionoptimizationdesigniseffective．Keywords：datacenterroom；airconditioningsystem；CFD；airflowoptimization1引言本文设计对象——数据中心机房大楼位于江苏省南京市，为四层钢筋混凝土框架建筑，总面积在数据中心众多用电成本支出中，空调的用2522m，机房楼层高5．5m，净高3m。主要分为一电占有相当大的比例。根据调查了解，仅精密空层UPS区(约312m)，二层网络、介质区调运行耗电就占机房电费总量的50％以上J。(7

5、97m)，三层主机房区(827m)，四层设备维运因此，合理设计数据中心的空调系统，对降低数据区(174m)等主要区域。中心机房的运行成本具有重要意义。机房中，因设计不合理等因素制约，会造成机3机房环境技术要求房气流组织不合理、不通畅，从而导致局部热点、机房能源利用率低等问题曲J。因此，不仅需要根据《电子信息系统机房设计规范》，该程控合理设计机房的空调系统，更需要在空调系统运机房为A级，其设计的参数要求如表1所示。行阶段利用CFD软件模拟分析数据中心主机房为使机房达到上述温度、湿度、洁净度等要求，需气流组织情况，并提出气流组织优化设计方案，这用机房专用精密空调以满足要求。对数据中心机房的

6、节能减排有着巨大的作用。4空调系统设计2工程概况4．1负荷计算收稿日期：2014—07—07修稿日期：2014—08～2780FLUIDmACHINERYVo1．42，No．11，2014数据中心负荷一般包括墙体、窗、人等冷负荷及服务器产生的显热冷负荷。其负荷特点是：发热量大且相对稳定，需要全年制冷。空调负荷计算结果如表2所示。表1数据中心机房设计参数要求项目数值主机房温度(开机时)(℃)23±1图l系统原理主机房相对湿度(开机时)(％)40～554．3气流组织方式设计主机房温度(停机时)(oC)5～35由于机房机柜以面对面、背对背方式布置，在主机房相对湿度(停机时)(％)40～70机

7、房内形成冷热通道分离。因此，主机房区采用主机房和辅助区温度变化率(开、停机时)(℃／h)<，下送上回的气流组织方式，热空气从机房空调机顶部进入，经冷却后送入地板下的送风静压箱，由辅助区温度(开机时)()18～28穿孔地板进入机房，使末端送回风温差增大，减少辅助区相对湿度(开机时)(％)35—75辅助区温度(停机时)(℃)5～35循环风量，送风口与回风口分别采用孔板风口辅助区相对湿度(停机时)(％)20～80600mmx600mm、格栅风口600