高密度機(jī)柜制冷解決方案

1、 ADU設(shè)計(jì)方案說明一， 行業(yè)發(fā)展 電子信息系統(tǒng)機(jī)房，在經(jīng)歷了大型機(jī)時(shí)代和服務(wù)器時(shí)代之后，進(jìn)入了機(jī)房發(fā)展的第三個(gè)時(shí)代-機(jī)架化時(shí)代。在機(jī)架化時(shí)代，所有的IT設(shè)備，包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等，都按照機(jī)架式安裝或獨(dú)立機(jī)柜方式設(shè)計(jì)，從而使機(jī)柜或機(jī)架成為繼機(jī)房維護(hù)結(jié)構(gòu)之后的新的維護(hù)結(jié)構(gòu)。所有的IT設(shè)備不再暴露在機(jī)房環(huán)境當(dāng)中，而是被包圍在機(jī)柜微環(huán)境（或稱IT微環(huán)境）當(dāng)中，所以我們?cè)絹碓疥P(guān)注機(jī)柜微環(huán)境的營造過程中的理論研究、理念更新、技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)。機(jī)柜中的IT設(shè)備所要求的環(huán)境，最為主要的在于供冷方面，由于多數(shù)方案中，空調(diào)機(jī)（作為供冷冷源）并不配置在每個(gè)機(jī)柜內(nèi)，而是集中或分區(qū)域地部署在機(jī)房內(nèi)，供多

2、個(gè)機(jī)柜共同使用，所以，在機(jī)房設(shè)計(jì)過程中，存在著冷量如何分配和輸送到每個(gè)機(jī)柜的問題，即機(jī)柜的配冷問題。以下來闡述配冷技術(shù)的新要求、設(shè)計(jì)思路和新型產(chǎn)品。二，技術(shù)要求機(jī)柜的IT設(shè)備需要持續(xù)的、對(duì)溫度有一定要求、對(duì)風(fēng)量有一定要求的冷風(fēng)，來維持正常工作。其額定工作溫度范圍為20-25C；其額定設(shè)計(jì)風(fēng)量的大小，與IT設(shè)備的發(fā)熱功率和設(shè)備內(nèi)部散熱能力有關(guān)，由內(nèi)部的風(fēng)扇來保證。對(duì)于機(jī)架式服務(wù)器，需要的風(fēng)量為每1KW 300m3/h；對(duì)于內(nèi)部散熱設(shè)計(jì)更強(qiáng)的刀片式服務(wù)器，需要的風(fēng)量為每1KW 200m3/h。下圖為服務(wù)器內(nèi)部的氣流組織和某刀片服務(wù)器的風(fēng)扇模塊。 為了維持機(jī)房內(nèi)、服務(wù)器內(nèi)的能量平衡、溫升平衡，針對(duì)每

3、1KW的機(jī)架式服務(wù)器，機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)需要穩(wěn)定地、持續(xù)地產(chǎn)生23C、300m3/h的冷風(fēng)，并且配送到服務(wù)器的前面板處。 如果一個(gè)機(jī)柜內(nèi)安裝有5KW的機(jī)架式服務(wù)器，則需要1500m3/h的風(fēng)量。傳統(tǒng)的地板下送風(fēng)的氣流組織方式，已經(jīng)無法解決高密度機(jī)柜的制冷需求。地板下送風(fēng)存在送風(fēng)截面積和地板出風(fēng)口的有效出風(fēng)截面積的瓶頸，目前地板鋪高越來越高，普遍要求600mm以上。但地板出風(fēng)口的面積已經(jīng)達(dá)到了極限，因?yàn)檫^孔率不可能達(dá)到100%，而增加每機(jī)柜擁有的地板出風(fēng)口數(shù)量必須增加機(jī)房區(qū)的面積。所以對(duì)于地板下送風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)，在大多數(shù)情況下，都難以從一塊風(fēng)口地板中送出1500m3/h的冷風(fēng)。有些情況下，是由于地板鋪高

4、不足、地板下有線纜槽、冷媒管、上下水管、支架等阻擋等水平方向的送風(fēng)阻力；有些情況下，是由于地板下動(dòng)壓過大、凈壓過??；有些情況下，僅僅是由于風(fēng)口地板的垂直方向的送風(fēng)阻力。其結(jié)果造成送風(fēng)風(fēng)量不足，難以送到機(jī)柜前的上部，從而造成機(jī)柜上部溫度較高，形成局部熱點(diǎn)。下圖為局部熱點(diǎn)示意圖。三，產(chǎn)品推薦-冷氣流分配單元 ADUADU（Air Distribution Unit），即配風(fēng)單元，是機(jī)房氣流組織的一種部件，用來將空調(diào)機(jī)產(chǎn)生的冷量（冷風(fēng)）強(qiáng)制地配送到IT機(jī)柜處，用來解決傳統(tǒng)送風(fēng)方式的不足、尤其是高功率密度的應(yīng)用需求。采用ADU代替原風(fēng)口地板，可以利用ADU內(nèi)部風(fēng)機(jī)的強(qiáng)制送風(fēng)功能，將地板靜壓箱內(nèi)的冷空氣

5、強(qiáng)制吸入，并排放到機(jī)柜面的冷通道內(nèi)，從而消除局部熱點(diǎn)。下圖為使用ADU消除局部熱點(diǎn)的示意圖。四，設(shè)計(jì)思路 ADU由高強(qiáng)度隔柵、箱體、AC或EC風(fēng)機(jī)、啟動(dòng)電路等構(gòu)成，其尺寸和安裝方式與標(biāo)準(zhǔn)地板相同，安裝時(shí)可直接替代地板或風(fēng)口地板。下圖為一個(gè)風(fēng)量為2400m3/h，冷量為8KW，耗電量200W的ADU產(chǎn)品實(shí)例。下圖為已經(jīng)安裝了的、正在工作的2臺(tái)ADU的現(xiàn)場(chǎng)照片。正面 背面?zhèn)让嫖澹?技術(shù)指標(biāo)地板:高壓鑄鋁地板（銀灰色） 尺寸: 600mm*600mm*40mm風(fēng)機(jī): 電壓輸入功率頻率電流轉(zhuǎn)速風(fēng)量噪聲絕緣電阻材質(zhì)類別VoltageInputpowerFrequencyCurrentSpeedAir f

6、lowNoiseInsulatio nmaterialV WHzAMPR/minM3/HdB(A)Resistance現(xiàn)有220260501.82500240070AC1500V-壓鋁塑葉100M定制220340501.82600380065AC1500V-壓鋁鐵葉100M箱體: 510mm*510mm*50mm 1.5MM鋼板六， 智能控制技術(shù)（可選）常按A鍵3秒進(jìn)入設(shè)定菜單及確定鍵 第一項(xiàng) 為ADU啟動(dòng)溫度上限第二項(xiàng) 為ADU 停止溫度下限第三項(xiàng) 為 RS485監(jiān)控地址一， B鍵為向上調(diào)節(jié)溫度按鈕二， C鍵為向下調(diào)節(jié)溫度按鈕RS485遠(yuǎn)程控制通信協(xié)議內(nèi)容A. 概述： 本協(xié)議提供了以下內(nèi)容：

7、 1、物理層規(guī)范（包括電平、波特率、線纜、接口定義）； 2、通訊規(guī)范（包括查詢和響應(yīng)的數(shù)據(jù)楨定義）。 本協(xié)議規(guī)定數(shù)據(jù)傳輸方式查詢/回應(yīng)方式，即本機(jī)（作為從機(jī)）回應(yīng)上位機(jī)（作為主機(jī)）發(fā)出的帶地址查詢數(shù)據(jù)楨，而發(fā)送回應(yīng)數(shù)據(jù)楨的工作方式。B. 物理層規(guī)范1 插座定義位于本機(jī)機(jī)箱上的連接器采用RJ45標(biāo)準(zhǔn)插座（見下圖）。各引腳定義為：Pin 1A (RS485) （共模I/O +）Pin 2空Pin 3空Pin 4 空Pin 5空Pin 6空Pin 7空Pin 8 B (RS485) （共模I/O -） 第5頁2 插頭定義通信電纜上的連接器采用RJ45標(biāo)準(zhǔn)插頭（見下圖）。3 通信電纜通信電纜采用8芯非屏蔽雙絞（UTP）線，對(duì)類別（即頻率）沒有要求（見下圖）。 4 組網(wǎng)方式物理上采用樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),每個(gè)ADU設(shè)備上有RJ45插座連接上游設(shè)備，邏輯最大設(shè)備數(shù)量為255個(gè)，物理最大設(shè)備數(shù)量與現(xiàn)場(chǎng)布線情況和電磁環(huán)境有關(guān)，建議不超過5個(gè) C 通信規(guī)范采用modbus協(xié)議，從站波特率：9600 8 1 無校驗(yàn)一 設(shè)置控制器本地控制或遠(yuǎn)程控制模式舉例：站號(hào)為 1設(shè)置遠(yuǎn)程控制01 06 00 01 00 01 AA AA設(shè)置本地控制01 06 00 01 00 00 AA AA二 設(shè)置控制器開啟或者關(guān)閉（遠(yuǎn)程控制模式下有效）設(shè)置關(guān)閉風(fēng)機(jī)01 06 00 02 00 00 AA