弱電工程數(shù)據(jù)中心密封方案3套

弱電工程數(shù)據(jù)中心密封方案3套數(shù)據(jù)中心密封的三種方案關(guān)于數(shù)據(jù)中心完全的密閉，有三種基本的方法。如下，我們將為您分別介每種系統(tǒng)，并為您列出采用每種系統(tǒng)所需考慮的相關(guān)益處和挑戰(zhàn)。管道式排氣機(jī)柜(立式排氣管)管道排氣柜是帶有垂直排氣管的封閉式服務(wù)器機(jī)柜。幾臺(tái)帶有垂直排氣管道的管道排氣機(jī)柜剖視圖，如圖顯示了通過機(jī)柜和服務(wù)器機(jī)房的氣流情況。注意：熱排氣通過垂直排氣管被隔離，并從服務(wù)器機(jī)房中排出。由服務(wù)器所排出的熱排氣被封閉在機(jī)柜內(nèi)，完全與機(jī)房?jī)?nèi)的空氣隔絕。熱空氣通過架空垂直排氣管被排出機(jī)柜，該排氣管將熱空氣引導(dǎo)至天花板吊頂上方的集氣室，并返回到冷卻單元(如圖)或外部通風(fēng)口。關(guān)于管道式排氣柜架構(gòu)的相關(guān)考慮因素(立式排氣管)：優(yōu)點(diǎn)：是基于機(jī)柜的最簡(jiǎn)單的部署和更改方案最具成本效益的部署方法排氣管即“熱通道”整個(gè)服務(wù)器機(jī)房是“冷通道”，并提供供氣機(jī)柜可安置在機(jī)房的任何地方、任何方向，推薦為使用傳統(tǒng)的熱通道/冷通道配置，以便最好的利用空間，但并不需要嚴(yán)格的“熱過道/冷過道”機(jī)架行無需額外的過道通道以部署管道式排氣柜，數(shù)據(jù)中心建筑內(nèi)的承重墻的位置和結(jié)構(gòu)并不影響部署消除了對(duì)于活動(dòng)高架地板的需求冷空氣可以從機(jī)房的任何地方傳送，無需實(shí)施嚴(yán)格的“機(jī)柜前”冷空氣供應(yīng)輔助設(shè)備可以安置在任何地方，并且仍然可以實(shí)現(xiàn)充分的冷卻，因?yàn)闄C(jī)房很涼爽如果存在活動(dòng)高架地板，通過瓷磚滲漏的大部分空氣將進(jìn)入“冷通道”，而不會(huì)浪費(fèi)旁路空氣消防滅火系統(tǒng)僅需要進(jìn)行最少的更改或無需更改——噴淋頭必須覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)中心操作空間缺點(diǎn)：該系統(tǒng)需要一個(gè)高架空間，并且需要在空氣處理器單元上額外增加一個(gè)套環(huán)來創(chuàng)建一個(gè)完全封閉的回路該系統(tǒng)要求將管道安置在每臺(tái)機(jī)柜的上方;且管道還必須能夠延伸到高架空間某些設(shè)備并不提供垂直排氣管的選項(xiàng)，要求第三方提供送風(fēng)管道;某些供應(yīng)商可能會(huì)提供一款定制化的解決方案空氣處理機(jī)上的風(fēng)扇速度應(yīng)調(diào)整至與設(shè)備的要求密切相符;而這可能需要關(guān)閉一些單位或升級(jí)變速風(fēng)扇優(yōu)化操作條件可能需要添加一些儀器或HVAC控制熱通道密閉(HAC)熱通道密閉(HAC)是數(shù)據(jù)中心業(yè)界目前所使用的最為普遍的密閉解決方案。該這種方法中，在熱通道上設(shè)置管道的工作和擋板的配置，門的任一端都堵住通道入口。圖2：HAC解決方案的剖視圖，在熱通道上構(gòu)建有管道，如圖顯示了通過容器通道和機(jī)房的氣流。注意：排出的熱空氣被隔離，并通過熱通道上的管道從機(jī)房中排出。如上圖2所示，HAC解決方案包含并隔離了室內(nèi)的熱排氣，防止其到達(dá)相鄰的冷通道并與冷空氣混合。然后，熱通道中的熱廢氣將返回到冷卻單元，通常通過天花板吊頂?shù)募瘹馐?。關(guān)于HAC架構(gòu)的相關(guān)考慮因素：優(yōu)點(diǎn)：密閉通道即“熱通道”整個(gè)操作機(jī)房(除了密閉熱通道外)是“冷通道”，并提供供氣消除了對(duì)高架活動(dòng)地板的需求冷空氣可以從操作機(jī)房的任何地方輸送;無需嚴(yán)格實(shí)施在“機(jī)柜前”輸送輔助設(shè)備可以放置在任何地方，并且仍然充分冷卻，因?yàn)椴僮骺臻g足夠涼爽如果存在活動(dòng)高架地板，通過瓷磚滲漏的大部分空氣將進(jìn)入“冷通道”，而不會(huì)浪費(fèi)旁路空氣消防滅火系統(tǒng)僅需要進(jìn)行最少的更改或無需更改——噴淋頭必須覆蓋整個(gè)數(shù)據(jù)中心操作空間缺點(diǎn)：較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其配置和更換更為復(fù)雜較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其部署方法的成本更昂貴機(jī)柜必須放置在相鄰的熱通道/冷通道行中，并成對(duì)配置以形成“熱通道”該系統(tǒng)可能需要長(zhǎng)度均勻的機(jī)架行，平行且對(duì)齊的排列安置;每個(gè)通道兩端的門可能需要額外的過道通道;該系統(tǒng)需要一個(gè)高架空間，并且需要在空氣處理器單元上額外增加一個(gè)套環(huán)來創(chuàng)建一個(gè)完全封閉的回路該系統(tǒng)需要在熱通道上建造一個(gè)通風(fēng)管道;該管道必須能夠延伸到頂部的通風(fēng)道高架路徑可能穿透HAC，需要做額外的工作來緩解氣流泄漏數(shù)據(jù)中心所在當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)監(jiān)管機(jī)構(gòu)可能要求在管道和天花板之間要設(shè)置較大的間隙密閉的通道可能會(huì)給讓操作運(yùn)營(yíng)的員工們感到室內(nèi)溫度“不舒適”根據(jù)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部溫度的不同，數(shù)據(jù)中心所在當(dāng)?shù)氐谋O(jiān)管機(jī)構(gòu)可能會(huì)認(rèn)為密閉的熱通道是危險(xiǎn)位置，并且要求對(duì)其安裝額外的安全設(shè)備或標(biāo)牌空氣處理機(jī)上的風(fēng)扇速度應(yīng)調(diào)整至與設(shè)備要求密切相符;而這可能需要關(guān)閉一些單位或升級(jí)變速風(fēng)扇優(yōu)化操作條件可能需要添加一些儀器或HVAC控制冷通道密閉冷通道(CAC)配置通常用于改造已有高架地板冷卻系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境。圖3：一款CAC解決方案的剖視圖，在冷通道上構(gòu)建天花板，顯示氣流進(jìn)入所密閉通道，通過機(jī)柜并通過操作機(jī)房返回到冷卻單元。注：熱排風(fēng)在操作機(jī)房?jī)?nèi)由天花板被隔離在冷通道內(nèi)。如上圖3所示，在冷通道上設(shè)置了一個(gè)屋頂和/或隔墻，兩端都有門。這隔離了冷通道內(nèi)的冷空氣，使其與相鄰熱通道中的熱空氣隔離分開。熱的排氣在熱通道中自由升起，并通過操作機(jī)房返回空氣處理機(jī)。關(guān)于CAC架構(gòu)的相關(guān)考慮因素：優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于現(xiàn)有的熱通道/冷通道數(shù)據(jù)中心環(huán)境，該系統(tǒng)是一個(gè)簡(jiǎn)單翻新改造，特別是對(duì)于活動(dòng)高架地板供氣通風(fēng)系統(tǒng)密閉過道即“冷通道”，并提供供氣缺點(diǎn)：較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其配置和更換更為復(fù)雜;較之管道式排氣柜(立式排氣管)，其部署方法的成本更昂貴;操作機(jī)房即是“熱通道”;機(jī)柜必須被安置在相鄰的熱通道/冷過道行中，并成對(duì)布置，以形成“熱通道”;該系統(tǒng)可能需要長(zhǎng)度均勻的機(jī)架行，平行且對(duì)齊的排列安置;每個(gè)通道兩端的門可能需要額外的過道通道;冷空氣必須通過高架活動(dòng)地板或高架管道被輸送到密閉的“冷通道”中該系統(tǒng)通常使用高架活動(dòng)地板設(shè)計(jì)可用氣流難以控制，無法很好滿足設(shè)備的要求密閉冷通道上的防護(hù)天花板結(jié)構(gòu)必須圍繞數(shù)據(jù)中心建筑的承重立柱和其他承重的建筑構(gòu)造可能需要移動(dòng)架空通道，并將其提升至機(jī)柜上方，以便為密閉天花板結(jié)構(gòu)提供足夠的空間需要將消防滅火系統(tǒng)擴(kuò)展到所密閉的操作空間(這些更改可能是需要花費(fèi)很高成本的項(xiàng)目)操作環(huán)境的溫度可能會(huì)讓工作運(yùn)營(yíng)人員感到“不舒服”輔助設(shè)備將處于“熱通道”空間，可能會(huì)降低性能如果存在高架活動(dòng)地板，通過瓷磚滲漏的大部分氣流將進(jìn)入“熱通道”，進(jìn)而降低回流到冷卻裝置的空氣的溫度，這可能降低冷卻機(jī)組的效率空氣處理機(jī)上的風(fēng)扇速度應(yīng)調(diào)整至與設(shè)備要求密切相符;這可能需要關(guān)閉一些單位或升級(jí)變速風(fēng)扇優(yōu)化操作條件可能需要添加一些儀器或HVAC控制企業(yè)數(shù)據(jù)中心應(yīng)選擇使用哪種類型的密封方案?英特爾和德國(guó)電信旗下的T-Systems公司曾于2010年在T-Systems公司位于慕尼黑EuroIndustriepark的總部進(jìn)行過一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)(見注釋1)。該實(shí)驗(yàn)表明，一種形式的密閉方案較之另一種并不存在明顯的效率優(yōu)勢(shì)。所有三種系統(tǒng)的相對(duì)冷卻性能都大致相同。然而，最近由CPI公司所建立的CFD模型則表明，在一定的條件下，管道式排氣柜(立式排氣管)和HAC則具有效率優(yōu)勢(shì)。貴公司數(shù)據(jù)中心所選擇的密閉系統(tǒng)的類型應(yīng)該基于您企業(yè)自己的業(yè)務(wù)需求和數(shù)據(jù)中心建筑的架構(gòu)。無論使用哪種方法，都必須充分隔離數(shù)據(jù)中心內(nèi)的冷空氣。在每種情況下，您都需要考慮以下幾點(diǎn)。1、有效的密閉是至關(guān)重要的為了盡可能地實(shí)現(xiàn)冷送風(fēng)和熱廢氣之間的充分隔離，在密閉系統(tǒng)中使用良好的密封是非常重要的。這包括機(jī)柜內(nèi)和機(jī)柜周圍的密封，以及機(jī)柜和密閉系統(tǒng)組件之間的密封。有效的密封所帶來的好處包括：防止機(jī)柜內(nèi)的空氣再循環(huán)和旁路氣流;允許冷卻系統(tǒng)空氣處理程序進(jìn)行調(diào)整，以支持操作機(jī)房?jī)?nèi)最小的壓力變化，并保持開放空間和密閉空間之間的輕微壓力差;最大限度地提高能源使用效率。密封越好，就越能更好的控制風(fēng)扇的速度，使其與服務(wù)器的供氣需求量密切相符。這樣，返回的排氣以較高的溫度輸送到冷卻機(jī)組;提供節(jié)能方面的最低運(yùn)營(yíng)成本;企業(yè)數(shù)據(jù)中心在選擇密閉制解決方案時(shí)，務(wù)必要考慮密封性。密閉解決方案供應(yīng)商們通常會(huì)在氣流的泄漏方面描述系統(tǒng)的密封性能，通常是基于在特定操作壓力下對(duì)于每臺(tái)機(jī)柜的特定氣流量的百分比進(jìn)行描述。比較這些值時(shí)，請(qǐng)注意條件可能不匹配的情況。在運(yùn)行期間，氣流量應(yīng)該是整個(gè)機(jī)房在計(jì)劃內(nèi)的靜態(tài)壓力下的最大可持續(xù)容積。例如，CPI公司在測(cè)試時(shí)就將其密封遏制系統(tǒng)性能定義為：每臺(tái)機(jī)柜0.05英寸水柱(0.01kPa)的排氣流量為3000CFM(5097CMH)，泄漏量小于5%。2、防止機(jī)柜內(nèi)部及周圍的氣流再循環(huán)和旁路氣流有效的氣流管理和冷卻成本的降低需要消除機(jī)柜內(nèi)或機(jī)柜周圍的旁路氣流，我們推薦采用以下最佳實(shí)踐方案，如下圖4所示。圖4：顯示設(shè)備周圍的旁路氣流的機(jī)柜剖視圖(左圖);良好的氣流管理指導(dǎo)通過設(shè)備，并阻止氣流的再循環(huán)(右圖)。利用機(jī)柜內(nèi)的擋板和下料板密封空氣旁路設(shè)備的開口是至關(guān)重要的。所有通過機(jī)柜的空氣都應(yīng)該通過設(shè)備，并將熱量從設(shè)備中傳出，排出機(jī)柜。使用適當(dāng)?shù)臋C(jī)架技術(shù)來阻止機(jī)架安裝設(shè)備周圍的氣流;使用擋板密封所有未使用的機(jī)架安裝空間，以阻止機(jī)架安裝設(shè)備之間的氣流;在機(jī)架安裝設(shè)備周圍使用空氣擋板和密封件，以防止設(shè)備周圍的熱空氣再循環(huán);在機(jī)柜和高架活動(dòng)地板的電纜開口周圍使用密封件;使用機(jī)柜之間的密封來阻止機(jī)柜之間的空氣流入所密封的空間;使用擋板阻止機(jī)柜下的氣流進(jìn)入所密封的空間在執(zhí)行任何進(jìn)一步的密閉制項(xiàng)目之前，應(yīng)該采取上述這些步驟。阻止旁路通過機(jī)柜的氣流(以及用于氣流輸送的高架入口地板的開口)是任何有效的氣流管理解決方案的關(guān)鍵組成部分，其可以暫時(shí)解決散熱問題，而無需額外的管道排氣或通道密封。此外，在拆除設(shè)備時(shí)安裝下檔板和在新的地板開口形成時(shí)安裝密封件也需要嚴(yán)格按照程序執(zhí)行。3、壓力管理在您數(shù)據(jù)中心的密閉系統(tǒng)中建立“良好的密封”不僅僅是密封以防止氣流泄漏的問題。其還要求對(duì)密封環(huán)境進(jìn)行全面的壓力管理，特別是對(duì)于CAC而言。完整的密閉結(jié)構(gòu)應(yīng)包括一套有效的壓差管理系統(tǒng)。這可能包括更新或引入HVAC控制。4、利用工程分析一旦實(shí)現(xiàn)了阻止機(jī)柜內(nèi)旁路氣流的基本步驟，并決定實(shí)施完整的密閉系統(tǒng)，就可以創(chuàng)建一個(gè)計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(CFD)模型來演示添加密封方案的結(jié)果了。一些密封方案的供應(yīng)商可以提供一些基本的分析，其中可能包括一個(gè)操作空間的CFD模型來描述條件變化前后的相對(duì)供應(yīng)和返回溫度。也可以用來估計(jì)冷卻系統(tǒng)能量需求降低的一部分?；蛘?，一項(xiàng)正式的工程研究將考慮整個(gè)冷卻系統(tǒng)，單個(gè)部件的貢獻(xiàn)以及該部分的節(jié)約所帶來的年度具體影響。還可以考慮在各種條件下的性能，例如，在《ASHRAE數(shù)據(jù)通信系列：數(shù)據(jù)處理環(huán)境的熱指導(dǎo)方針》RP-1499中所推薦和允許的范圍(見注釋2)。一項(xiàng)工程研究可以提供更詳細(xì)的估計(jì)，以包括任何數(shù)據(jù)中心站點(diǎn)實(shí)施遏制解決方案時(shí)所需進(jìn)行的升級(jí)或更改。密閉系統(tǒng)之間的主要差異下表列出了每種密閉系統(tǒng)的主要考慮事項(xiàng)清單，并總結(jié)了密封遏制系統(tǒng)之間的主要差異?；谏衔乃榻B的各自的優(yōu)勢(shì)和挑戰(zhàn)，并對(duì)各自的相關(guān)性能，復(fù)雜性和成本差異進(jìn)行了對(duì)比，對(duì)解決方案進(jìn)行排名以滿足您數(shù)據(jù)中心的要求。注釋：1、個(gè)別密閉系統(tǒng)的氣流泄漏情況取決于安裝和修改時(shí)用于密封開口的護(hù)理程度的不同而有所差異。然而，任何系統(tǒng)都可以創(chuàng)建一套類似的密封。5%的方案被列為一套優(yōu)秀的密封方案。這表明了密封遏制系統(tǒng)的基本概念具有類似的性能，正如T-Systems和英特爾的研究所提出的那樣。但是，整體性能應(yīng)該考慮通過活動(dòng)高架地板或吊頂天花板充氣室的額外泄漏情況，這對(duì)于每款系統(tǒng)是不同的，