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數(shù)據(jù)中心專用精密空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1描述

依據(jù)美國(guó)《數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》(TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters．ANSI／17A一942—2005)的定義，數(shù)據(jù)中心是容納計(jì)算機(jī)房及其支持區(qū)域的一幢建筑物或建筑物中的某個(gè)部分，主要設(shè)置進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)交換的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電子設(shè)備。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的主要任務(wù)是為數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供合適的工作環(huán)境(溫度、濕度、含塵度等)，保證數(shù)據(jù)通信設(shè)備運(yùn)行的可靠性和有效性，本文就數(shù)據(jù)中心的空調(diào)設(shè)計(jì)作初步探討，數(shù)據(jù)中心對(duì)空氣環(huán)境的要求有別于常規(guī)舒適性空調(diào)，其空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也不同于常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)。對(duì)于規(guī)模不同、要求不同、負(fù)荷密度不同的數(shù)據(jù)中心，采用何種形式的空調(diào)系統(tǒng)，應(yīng)經(jīng)詳細(xì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)論證后確定。設(shè)計(jì)人員應(yīng)在充分了解數(shù)據(jù)通信設(shè)備結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從設(shè)備供應(yīng)商處獲得詳細(xì)、準(zhǔn)確的熱負(fù)荷數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備定位后，應(yīng)結(jié)合空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)方式進(jìn)行溫度場(chǎng)數(shù)值模擬，從而選擇*佳的送風(fēng)方式和空調(diào)參數(shù)．確保數(shù)據(jù)通信設(shè)備有效冷卻。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)有強(qiáng)大的可擴(kuò)展性和高可靠性，保證數(shù)據(jù)中心運(yùn)行過(guò)程中擴(kuò)容或升級(jí)。

2數(shù)據(jù)中心環(huán)境要求

2．1電子設(shè)備環(huán)境分級(jí)

數(shù)據(jù)中心中需要采用空調(diào)來(lái)保證合適的環(huán)境條件的數(shù)據(jù)通信設(shè)備主要包括：各類服務(wù)器、高密度和超高密度通信設(shè)備、磁帶存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)服務(wù)器、工作站及安裝數(shù)據(jù)通信設(shè)備的機(jī)架或機(jī)柜。這些數(shù)據(jù)通信設(shè)備所需的環(huán)境要求取決于所用設(shè)備和制造商。美國(guó)供熱制冷空調(diào)工程師學(xué)會(huì)(ASHRAE)出版的系列叢書之一《數(shù)據(jù)處理環(huán)境熱工指南》中列出了數(shù)據(jù)中心的相應(yīng)分級(jí)(1～4級(jí))所對(duì)應(yīng)的環(huán)境要求；(ASHRAE手冊(cè)2007年版應(yīng)用篇》中提到了第5級(jí)分類，即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備——建筑系統(tǒng)(NEBS)級(jí)。該分類在數(shù)據(jù)通信中也普遍使用，電子設(shè)備環(huán)境分級(jí)如下：

a．1級(jí)。它是一個(gè)能嚴(yán)格控制環(huán)境參數(shù)(露點(diǎn)溫度、干球溫度和相對(duì)濕度)及執(zhí)行重要任務(wù)操作的數(shù)據(jù)通信環(huán)境。此工作環(huán)境所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要是企業(yè)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備。

b．2級(jí)。它是一個(gè)對(duì)環(huán)境參數(shù)(露點(diǎn)溫度、干球溫度和相對(duì)濕度)能進(jìn)行某種程度控制的數(shù)據(jù)通信環(huán)境。此工作環(huán)境所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備主要是小型服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、個(gè)人計(jì)算機(jī)及工作站。

c．3級(jí)。它是一個(gè)只對(duì)個(gè)別環(huán)境參數(shù)(如溫度)進(jìn)行控制的辦公室、家庭或可移動(dòng)區(qū)域環(huán)境。此環(huán)境所對(duì)應(yīng)的設(shè)備是個(gè)人電腦、工作站及打印機(jī)等。

d．4級(jí)。它是一個(gè)只需通風(fēng)，在冬季能滿足供熱要求，對(duì)氣候狀況進(jìn)行適當(dāng)控制的零售點(diǎn)、輕工業(yè)及工廠環(huán)境。此環(huán)境所對(duì)應(yīng)的設(shè)備是零售設(shè)備、工業(yè)控制器、計(jì)算機(jī)，以及掌上電腦等便攜式電子產(chǎn)品。

e．NEBS。一般指對(duì)環(huán)境參數(shù)(露點(diǎn)溫度、于球溫度和相對(duì)濕度)進(jìn)行某種程度控制的數(shù)據(jù)通信環(huán)境。按此環(huán)境要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品類型包括開(kāi)關(guān)、傳輸設(shè)備、路由器等。

在ASHRAE的電子設(shè)備環(huán)境分級(jí)中，3級(jí)、4級(jí)環(huán)境要求不適合數(shù)據(jù)通信設(shè)備運(yùn)行。能滿足數(shù)據(jù)通信中心設(shè)備運(yùn)行的是l級(jí)、2級(jí)以及NEBS環(huán)境。

2．2電子設(shè)備工作環(huán)境參數(shù)要求

表1所列數(shù)據(jù)為l級(jí)、2級(jí)及NEBS級(jí)數(shù)據(jù)中心推薦的環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)值和允許的環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)值。這些參數(shù)主要是數(shù)據(jù)通信設(shè)備所處環(huán)境的空氣溫度、空氣溫度變化速率、濕度、空氣過(guò)濾要求及空氣污染、通風(fēng)狀況等．

表11級(jí)、2級(jí)及NEBS級(jí)環(huán)境設(shè)計(jì)參數(shù)

2．2．1空氣溫度要求

數(shù)據(jù)通信設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生極大的顯熱量，當(dāng)數(shù)據(jù)通信設(shè)備較長(zhǎng)時(shí)間處于高溫或較大溫度變化梯度的環(huán)境中時(shí)，可能因溫度過(guò)高而出現(xiàn)宕機(jī)現(xiàn)象，溫度太高，可使數(shù)據(jù)處理設(shè)備工作環(huán)境惡化，長(zhǎng)此以往，將縮短電子設(shè)備的使用壽命，也使數(shù)據(jù)通信設(shè)備的可靠性降低。

由表1可知，對(duì)于1級(jí)、2級(jí)環(huán)境要求的數(shù)據(jù)中心。其溫度控制范圍應(yīng)為20～25℃：而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備——建筑系統(tǒng)(NEBS)級(jí)環(huán)境要求的數(shù)據(jù)中心，其溫度控制范圍更寬些，可達(dá)18～27℃。允許溫度范圍可認(rèn)為只能短期運(yùn)行，正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)將環(huán)境溫度嚴(yán)格控制在推薦范圍內(nèi)。

我國(guó)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174—2008)中對(duì)相應(yīng)機(jī)房的設(shè)計(jì)溫度也做了規(guī)定，該規(guī)范將電子信息系統(tǒng)機(jī)房劃分成3級(jí)。對(duì)于A級(jí)與B級(jí)電子信息系統(tǒng)機(jī)房，其主機(jī)房設(shè)計(jì)溫度為23±l℃，C級(jí)機(jī)房的溫度控制范圍是18～28℃，機(jī)房不工作時(shí)，其溫度應(yīng)控制在5～35℃。

實(shí)際溫度控制范圍應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)通信設(shè)備的類型與設(shè)備供應(yīng)商的要求而定。

2．2．2環(huán)境溫度變化速率要求

一些數(shù)據(jù)通信設(shè)備制造商制定了數(shù)據(jù)通信設(shè)備允許環(huán)境溫度變化速率的標(biāo)準(zhǔn)，以避免環(huán)境溫度的突然變化對(duì)數(shù)據(jù)通信設(shè)備造成沖擊。環(huán)境溫度變化速率標(biāo)準(zhǔn)可適應(yīng)所有已安裝的數(shù)據(jù)通信設(shè)備。對(duì)于l級(jí)與2級(jí)環(huán)境要求的數(shù)據(jù)中心，ASHRAE推薦*大環(huán)境溫度變化速率為5K/h；磁帶和存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)溫度變化速率要求更高。一般要求其環(huán)境溫度變化速率小于2K/h，濕度變化速率小于5%/h。NEBS級(jí)要求其測(cè)試的新設(shè)備允許溫度變化速率可達(dá)30K/h，一旦空凋冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)故障，設(shè)備周圍環(huán)境溫度的變化速率可能比30K/h還大些。

數(shù)據(jù)通信設(shè)備不工作時(shí)可以允許其環(huán)境溫度在一個(gè)較大范圍內(nèi)變化，但需要向數(shù)據(jù)通信機(jī)房提供不問(wèn)斷供冷，以維持*低的運(yùn)行工況，避免數(shù)據(jù)通信設(shè)備受到熱沖擊。

2．2．3濕度要求

較高的相對(duì)濕度會(huì)使數(shù)據(jù)通信設(shè)備的電極導(dǎo)電失效、濕度計(jì)積塵失效、磁帶介質(zhì)出錯(cuò)和過(guò)度磨損以及產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。在極端的情況下，液體冷卻設(shè)備的冷表面還可能出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象。較低的相對(duì)濕度將產(chǎn)生影響設(shè)備運(yùn)行的靜電，甚至可能損壞設(shè)備。磁帶和存儲(chǔ)介質(zhì)在低相對(duì)濕度下也會(huì)產(chǎn)生過(guò)度磨損，數(shù)據(jù)中心環(huán)境濕度應(yīng)控制在推薦的濕度范圍內(nèi)。

2．2．4空氣過(guò)濾要求

在進(jìn)人數(shù)據(jù)通信機(jī)房之前，室外新風(fēng)必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾和預(yù)處理，去除塵粒和腐蝕性氣體。表1中列出的是數(shù)據(jù)中心循環(huán)空氣過(guò)濾器的推薦值及*小過(guò)濾效率值?？諝庵械膲m粒將影響數(shù)據(jù)通信設(shè)備運(yùn)行，因此，數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用高效的、合適的過(guò)濾裝置。腐蝕性氣體會(huì)快速破壞印刷電路板上的金屬薄膜和導(dǎo)電體，導(dǎo)致末端連接處電阻值增大。此外，塵粒在散熱板上堆積也將增加熱阻，降低換熱效率。

2．2．5新風(fēng)要求

數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)必須提供適量的室外新風(fēng)，以保持?jǐn)?shù)據(jù)通信機(jī)房的正壓值和保證室內(nèi)人員的衛(wèi)生要求，數(shù)據(jù)通信機(jī)房保持正壓可防止污染物滲入室內(nèi)。雖然大多數(shù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)人員較少，但也需確保室內(nèi)人員的新風(fēng)需求和衛(wèi)生要求，室內(nèi)人員的新風(fēng)需求量應(yīng)滿足全國(guó)或當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷負(fù)荷

數(shù)據(jù)中心空調(diào)負(fù)荷的計(jì)算方法與其他建筑的計(jì)算方法相同，在此不贅述。數(shù)據(jù)中心負(fù)荷的顯著特性是來(lái)自數(shù)據(jù)處理設(shè)備很大的內(nèi)熱顯冷負(fù)荷和極高的顯熱比。數(shù)據(jù)中心內(nèi)的主要熱源是數(shù)據(jù)處理設(shè)備本身，這部分熱量高度集中、分布不均勻且可變。圖1為單位機(jī)架面積(以0．7每平方厘米計(jì))設(shè)備散熱量趨勢(shì)圖。

隨著數(shù)據(jù)通信設(shè)備功能的提高，數(shù)據(jù)通信設(shè)備單位面積冷負(fù)荷也逐年增加。在1987年，當(dāng)ASHRAE初次將數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法寫入手冊(cè)時(shí)，數(shù)據(jù)中心單位面積冷負(fù)荷只有108～162w每平方厘米。而如今，每個(gè)機(jī)柜(占地約0．7每平方厘米)散熱量高達(dá)3500~10000W，單位面積架空地板的功率密度已高達(dá)450~1285W每平方厘米。工程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)設(shè)備布置狀況及數(shù)據(jù)通信設(shè)備制造商提供的設(shè)備實(shí)際散熱量數(shù)據(jù)進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。

數(shù)據(jù)通信設(shè)備機(jī)房初建完成時(shí)，設(shè)備設(shè)置密度較小，隨著數(shù)據(jù)中心的不斷**，機(jī)房?jī)?nèi)會(huì)不斷增加數(shù)據(jù)處理設(shè)備，散熱量也隨之明顯增加。而且，數(shù)據(jù)中心設(shè)施級(jí)系統(tǒng)和設(shè)備的壽命一般可延續(xù)20年，而數(shù)據(jù)通信設(shè)備的壽命一般只有2—5年，在整個(gè)設(shè)施壽命周期內(nèi)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)通信設(shè)備的更換與升級(jí)，用相同設(shè)備甚至用功能(功率)更大的設(shè)備替代原有設(shè)備。數(shù)據(jù)中心空調(diào)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行中心級(jí)(或設(shè)施級(jí))空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮這種情況。

4數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4．1空氣冷卻空調(diào)系統(tǒng)

4．1．1設(shè)備布置與氣流分布

為了對(duì)數(shù)據(jù)通信設(shè)備進(jìn)行有效冷卻，機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)空氣分布必須與機(jī)房冷負(fù)荷相匹配?？照{(diào)系統(tǒng)的氣流分布應(yīng)能適應(yīng)設(shè)備位置與容量的變化，數(shù)據(jù)通信設(shè)備設(shè)置在成行排列的機(jī)架或機(jī)柜內(nèi)。一般情況下，機(jī)架與機(jī)柜的前后均設(shè)有通道?？照{(diào)送風(fēng)從前側(cè)或下方送入數(shù)據(jù)通信設(shè)備的機(jī)架或機(jī)柜，吸收設(shè)備散發(fā)的熱量后從機(jī)架或機(jī)柜的另一側(cè)或頂部排出。

數(shù)據(jù)通信機(jī)架與機(jī)柜的前后排列形成了冷通道(進(jìn)氣通道)和熱通道(排氣通道)，空調(diào)系統(tǒng)的氣流分布應(yīng)結(jié)合機(jī)架或機(jī)柜的冷、熱通道位置進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4．1．2地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)通信機(jī)房大多采用地板靜壓箱送風(fēng)，上部回風(fēng)。地板送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可采用機(jī)房專用空調(diào)器向地板靜壓箱送風(fēng)，也可采用集中空氣處理系統(tǒng)向地板靜壓箱送風(fēng)。采用何種系統(tǒng)應(yīng)視數(shù)據(jù)中心平面布置、設(shè)備類型及參數(shù)要求而定。

4．1．2．1機(jī)房專用空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心采用機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組非常普遍，圖3為某數(shù)據(jù)通信機(jī)房設(shè)備布置平面。在專用機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)中，專用空調(diào)機(jī)組設(shè)置在數(shù)據(jù)通信機(jī)房的周邊，數(shù)據(jù)通信機(jī)架或機(jī)柜按進(jìn)出風(fēng)方向成組排列。專用空調(diào)機(jī)組將機(jī)房?jī)?nèi)的熱風(fēng)從機(jī)組頂部吸入，經(jīng)過(guò)濾，冷、熱處理后送入地板靜壓箱。在地板送風(fēng)靜壓箱內(nèi)。冷空氣通過(guò)設(shè)置在冷通道處的地板送風(fēng)散流器進(jìn)入機(jī)房。然后被吸入機(jī)架或機(jī)柜，進(jìn)入機(jī)架或機(jī)柜的空氣吸取數(shù)據(jù)通信設(shè)備散發(fā)的熱量后排至熱通道。在熱通道內(nèi)。熱空氣上升。沿著機(jī)房頂板回到機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組。

4．1．2．2集中空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心也可采用集中空氣處理系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)。一般來(lái)說(shuō)，集中空調(diào)機(jī)組設(shè)置在數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)通信機(jī)房外的空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)。室外新風(fēng)與回風(fēng)混合后經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)組過(guò)濾、冷卻。再熱處理后由風(fēng)機(jī)送至數(shù)據(jù)通信機(jī)房地板送風(fēng)靜壓箱內(nèi)，再經(jīng)地板送風(fēng)散流器進(jìn)入冷通道，被數(shù)據(jù)通信設(shè)備機(jī)架或機(jī)柜吸入，冷風(fēng)在吸取了設(shè)備產(chǎn)生的熱量后被排人熱通道，*后經(jīng)上部回風(fēng)管回至空調(diào)機(jī)組或排至室外。

4．1．3風(fēng)道上送上回空調(diào)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)中心也可采用上部風(fēng)道送、回風(fēng)空氣分布方式。設(shè)置在數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)通信機(jī)房外空調(diào)機(jī)房?jī)?nèi)的集中空氣處理機(jī)組將室外新風(fēng)與回風(fēng)處理后用風(fēng)道送到數(shù)據(jù)通信機(jī)房?jī)?nèi)的冷通道上空．冷風(fēng)被數(shù)據(jù)通信設(shè)備機(jī)架或機(jī)柜吸人并在吸取了設(shè)備產(chǎn)生的熱量后被排入熱通道．*后經(jīng)設(shè)置在熱通道上部的回風(fēng)管回至空調(diào)機(jī)組或排至室外。

4．2液體冷卻系統(tǒng)

4．2．1液體冷卻系統(tǒng)基本組成

大多數(shù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備采用如前所述的風(fēng)冷方法進(jìn)行冷卻。隨著數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理速度提高、容量加大，數(shù)據(jù)通信設(shè)備發(fā)熱量(冷負(fù)荷)不斷增大。為數(shù)據(jù)中心所提供的空氣冷卻系統(tǒng)的風(fēng)量和冷量的能力正趨向極限。在此情況下，需采用液體冷卻系統(tǒng)來(lái)排出數(shù)據(jù)通信設(shè)備的廢熱，以減少機(jī)架或機(jī)柜所需總冷卻風(fēng)量。液體冷卻系統(tǒng)可直接冷卻數(shù)據(jù)通信處理器，使其溫度降低，提高其數(shù)據(jù)處理能力。

圖7為一典型的數(shù)據(jù)中心液體圖6數(shù)據(jù)中心上部風(fēng)道氣流分布示意圖冷卻回路原理圖。液體冷卻系統(tǒng)一般由冷卻水系統(tǒng)回路、冷水系統(tǒng)回路、工藝?yán)鋮s系統(tǒng)回路、冷液分配裝置(CDU)及數(shù)據(jù)設(shè)備機(jī)架或機(jī)柜組成。液體冷卻系統(tǒng)所采用的冷卻液體主要是：水、乙二醇或丙烯二醇與水的化合物、制冷劑、非導(dǎo)電介質(zhì)等。液體冷卻數(shù)據(jù)通信設(shè)備至少應(yīng)有集熱換熱器、排熱換熱器，有的設(shè)備還包括壓縮機(jī)，水泵、控制閥、電子控制器等部件。

冷卻水系統(tǒng)包括冷卻塔與數(shù)據(jù)中心之間的液體回路。它屬于典型的設(shè)施級(jí)系統(tǒng)。該同路一般包括：室外排熱裝置(冷卻塔或干式液體冷卻器)、水泵、膨脹水箱、冷卻循環(huán)泵以及分布管路。

冷水系統(tǒng)也是典型的設(shè)施級(jí)系統(tǒng)．它可包括數(shù)據(jù)通信房間的專用系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)中心冷水機(jī)組與冷液分配裝置之間的系統(tǒng)組成。冷水系統(tǒng)包括冷水機(jī)組、水泵、冷卻設(shè)備和設(shè)施級(jí)分布管路。

工藝?yán)鋮s系統(tǒng)一般不延伸到數(shù)據(jù)通信設(shè)備機(jī)房之外，除非在系統(tǒng)配置時(shí)將冷液分配裝置置于數(shù)據(jù)中心之外。該系統(tǒng)作為一個(gè)專用回路，將數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)備冷卻系統(tǒng)的熱量傳遞給冷水系統(tǒng)。該回路以單相或兩相流換熱形式進(jìn)行工作，用熱管、熱虹吸管、泵送流體與／或蒸氣壓縮循環(huán)促進(jìn)換熱。工藝?yán)鋮s系統(tǒng)至少應(yīng)有集熱換熱器(數(shù)據(jù)通信設(shè)備冷卻系統(tǒng)的集成件)、排熱換熱器與連接管路。該系統(tǒng)也會(huì)有如壓縮機(jī)／水泵、控制閥、電子控制器、過(guò)濾器和流體循環(huán)冷卻附件等設(shè)備。

4．2．2液體冷卻系統(tǒng)基本要求

數(shù)據(jù)中心液體冷卻系統(tǒng)應(yīng)滿足下列基本要求：

a．靈活性。數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)具有在安裝新設(shè)備時(shí)可減少或避免系統(tǒng)中斷的特點(diǎn)。集中站房應(yīng)考慮在負(fù)荷增加時(shí)能添加冷水機(jī)組、水泵與冷卻塔。為了將來(lái)再接納計(jì)算機(jī)和冷卻系統(tǒng)，應(yīng)制定和利用合理的負(fù)荷管理制度，制定發(fā)展計(jì)劃或策略。從避免運(yùn)行中斷和裝置費(fèi)用的角度看，一般禁止采用改變管道尺寸的方法去求得容量增加。

b．可擴(kuò)展性。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)適應(yīng)未來(lái)負(fù)荷的增加，數(shù)據(jù)通信設(shè)備的更新期為2～5年，故冷卻系統(tǒng)需要有擴(kuò)展能力，管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)能支持冷負(fù)荷密度，集中站房應(yīng)有足夠空間供未來(lái)的冷水機(jī)組、水泵和冷卻塔之用，站房?jī)?nèi)冷水和冷卻水系統(tǒng)的分、集水器的大小，應(yīng)從運(yùn)行的**天起到容鼉?cè)黾樱灾吝_(dá)到未來(lái)的*大容量．均能很好地適應(yīng)。

c．安裝、涮試、運(yùn)行簡(jiǎn)單。冷卻設(shè)備應(yīng)安裝方便、位置可見(jiàn)、易近，系統(tǒng)調(diào)試方便，運(yùn)行簡(jiǎn)單。

d．維護(hù)與故障排除便捷。維護(hù)方便、快速，能準(zhǔn)確排除故障是高可用性數(shù)據(jù)中心的主要標(biāo)志。冷卻設(shè)備的周圍應(yīng)有足夠的工作間距，提供維護(hù)與操作閥門、控制裝置、傳感器和大型設(shè)備所需的通道。冷水管與冷卻水管的走向應(yīng)避免與冷卻系統(tǒng)的設(shè)備搬動(dòng)發(fā)生沖突：水泵、冷水機(jī)組的布置應(yīng)方便更換：切斷閥門的位置也必須能在更換時(shí)不使服務(wù)中斷。

e．可用性與可靠性。數(shù)據(jù)中心液體冷卻設(shè)備的足夠冗余可保證系統(tǒng)的可靠性和*大可用性。

4．2．3液體冷卻管路系統(tǒng)特點(diǎn)

液體冷卻管路系統(tǒng)確定了冷源(站房)與負(fù)荷之問(wèn)的關(guān)系。管路系統(tǒng)應(yīng)考慮簡(jiǎn)易、投資節(jié)省，便于維護(hù)、升級(jí)或變更，便于運(yùn)行、控制。系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)對(duì)設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合評(píng)估。隨著所需冷卻的熱量的持續(xù)增加，管路系統(tǒng)必須能擴(kuò)展，以接納未來(lái)增長(zhǎng)的輸送量。液體冷卻系統(tǒng)常用的設(shè)計(jì)方法是選大冷水站房?jī)?nèi)的干管和分配集管。

液體冷卻系統(tǒng)的主要目的是將冷液輸送到數(shù)據(jù)中心的所需地點(diǎn)，液體冷卻系統(tǒng)可采用同程系統(tǒng)。也可采用異程系統(tǒng)。表2為幾種常用的液體冷卻管路系統(tǒng)的特點(diǎn)。

4．2．4液體冷卻管路系統(tǒng)水質(zhì)要求

液體冷卻系統(tǒng)的水質(zhì)應(yīng)滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求。

表2幾種常用的液體冷卻管路系統(tǒng)特點(diǎn)

幾種常用的液體冷卻管路系統(tǒng)特點(diǎn)

《ASHRAE手冊(cè)2003應(yīng)用篇》第48章對(duì)系統(tǒng)水質(zhì)有規(guī)定：PH，7～9；硫<10ppm；硫酸鹽<100ppm；氯化物<50ppm：細(xì)菌<1000CFUs／ml(CFU是菌落總數(shù)的英文縮寫)；總硬度(如CaC03)<200ppm；蒸發(fā)后的沉淀物<500ppm；濁度<20NTU(濁度計(jì))。在進(jìn)行液體冷卻系統(tǒng)沒(méi)計(jì)時(shí)．必須設(shè)置水處理裝置。水處理裝置能在系統(tǒng)運(yùn)行中在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)水質(zhì)參數(shù)。將實(shí)際水質(zhì)參數(shù)控制在規(guī)定范圍內(nèi)．確保系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行。

4．2．5液體冷卻管路系統(tǒng)調(diào)試要求

在采用液體冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，制冷站房、冷卻水系統(tǒng)、冷水系統(tǒng)屬于中心級(jí)或設(shè)施級(jí)系統(tǒng)．而數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的冷水系統(tǒng)和工藝?yán)鋮s系統(tǒng)則屬于機(jī)架或機(jī)柜級(jí)系統(tǒng)。前者由中心(設(shè)施)管理，后者由數(shù)據(jù)通信設(shè)備供應(yīng)商管理。因此，在中心級(jí)與機(jī)架級(jí)系統(tǒng)之間存在著結(jié)合部，結(jié)合部的上游由中心負(fù)責(zé)調(diào)試，結(jié)合部下游則由設(shè)備供應(yīng)商調(diào)試。中心系統(tǒng)必須向工藝系統(tǒng)提供滿足參數(shù)要求(溫度、流量、壓力等)的冷液。在調(diào)試階段，應(yīng)對(duì)系統(tǒng)各組成部件及總成系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，以保證整個(gè)系統(tǒng)的功能合適，并確保數(shù)據(jù)通信沒(méi)備正常運(yùn)行。

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