为解决数据中心空调的气流循环问题,数据中心都需要进行空调的风道设计,如何使空调的风道通畅,节能,服务器散热效果好,成为了研究的重点。此文通过采用标准的铝型材封闭热通道结合可开启的热通道侧窗和棚板可翻转天窗的设计,使封闭热通道和吊顶巧妙的融为一体,降低了气流循环的阻力,通过热气流的升腾作用,降低了回风风机的能耗,达到了节能减排的作用。同时采用铝型材作为材料达到了材料可循环利用,方便回收,从而实现了资源的重复利用和绿色环保的要求。
本文涉及一种数据中心的机柜热通道封闭,以使数据中心内的冷热气流分隔开来,降低数据中心的制冷能耗,其冷通道天窗由电磁铁锁定并可控制,消防报警时可自由开启。
一、冷热通道构成
图1可以看出该装置由以下部分组成:
1.吊杆:通过吊杆和其下的吊件,吊杆上端固定于水泥棚上,下端固定于铝型材上将铝型材吊于固定高度。
2.棚板:用来填充铝型材组成的框架空间,使机房空间与天棚空间分隔开;
3.铝型材框架:用于承载棚板,线槽吊件,热通道侧开窗和冷通道翻转天窗;
4.端门:端门采用手动平移门带自动关闭功能,端门上集成冷通道天窗手动翻转按钮等开关;
5.列头柜;
6.机柜;
7.线槽吊件;
8.冷通道翻转天窗;
9.热通道侧窗:正常时侧窗关闭保证冷通道和热通道冷热气流分隔,当需要检修线槽或布线时,可以打开热通道侧窗,对机柜顶部设备进行维护和操作;
10.弯臂灯支架:用于衔接铝型材框架和机柜,通过弯臂灯支架上的长条开孔,可以调节机柜顶与铝型材框架之间的高度。
二、安装要求
1.吊杆(如图2所示)通过T型螺母与铝型材轨道配合固定。
2.铝型材框架(如图3所示)由两种铝型材组成,分为重型和轻型。重型型材每个吊点可承受300kg拉力,轻型每个吊点可承受100KG拉力,机柜上需要布设线槽,所以机柜上部型材采用重型铝型材,其他部位采用轻型铝型材。铝型材形成的方格内安装棚板,机柜上铝型材下吊线槽吊件,冷通道上安装可翻转的天窗热通道侧面安装侧窗。每个铝型材上最少部署3个吊杆,以保障吊挂强度。
3.为减轻铝型材的承重,棚板采用铝板制作(如图4所示)。棚板采用铝板折弯工艺加工,短边向外折边,可直接担在铝型材上,长边向上,向内折边以加强强度。
4.端门采用手动或电动控制,开门时玻璃门滑入门仓内完成开门,平移门可自动关门,门仓一侧安装有冷通道天窗手动翻转按钮,冷热通道灯开关和门禁安装孔。如图6所示。
5.配电柜,安装于一侧门外侧。
6.机柜两列对置,后门对后门间距1.2米,与机柜上部铝型材框架一起组成热通道,其他区域为冷通道。
7.线槽吊件(如图7所示)通过两个横担可一上一下安装两组线槽。
8.冷通道翻转天窗(如图8所示)为电磁锁控制的可自由开启的天窗,天窗由外框和可翻转的钣金窗和灯具组成(下图为开启状态)。关闭状态,冷通道翻转天窗上集成了照明灯,照明灯由端门的灯开关控制。冷通道翻转天窗也是采用外框的短边向外的折边,担于型材上,如图9所示。
9.热通道侧窗(如图10所示)采用两侧对开的形式,方便打开侧窗维护和布放线缆。
侧窗通过折页固定于热通道侧型材框内,可通过拉动打开。侧窗采用30×30铝型材制作。
10.弯臂灯采用钣金折弯并集成照明灯。
弯臂灯(如图12所示)灯具安装于45度向斜下照射。每个机柜顶安装一个,链接机柜与铝型材框架如图13所示。
三、应用案例
该设计已经得到了国内某著名大型IDC数据中心运营商的认可,并通过了该大型IDC数据中心运营商与世界知名BAT客户的严格审核。该设计应用于该大型IDC运营商燕郊某数据中心,燕郊三期1号楼、5号楼,每栋楼13个机房,以及上海嘉定1号楼13个机房。铝型材封闭热通道联合吊顶施工由沈阳诚高科技股份有限公司完成,项目完成后经过客户的严格验收达到了预期的设计要求,ICD运营商与其客户都非常满意,表示之后的机房都会采用这种模式建设。经过模拟实验冷通道翻转天窗开启正常,冷热通道隔绝严密,冷热气流完全相互隔离,通过热通道封闭装置封闭后,机房运行时,经过测量送风温度可由原来的16/17度提升到21/22度,回风温度由22/23度提高到27/28度,因此可以节省7%以上的制冷能耗或维持原来的送回风温度模式来提供更高的制冷能力,以容纳更高密度和更高发热量的设备。从整个机房的气流组织来看,有效的避免了传统的数据中心冷热气流的混合而造成的能源浪费现象。
当消防启动时,热通道直接与消防工作面连通,消防气体可以直接进入热通道,冷通道通过消防翻转天窗的打开,为灭火气体进入冷通道打开了空间,同时消防管路在吊顶之上,正常不可见,这样增加了机房的整洁和美观。
四、设计特点
灵活性:可与市面上大部分机柜配合,安装不以机柜为基础,直接吊于棚下,可实现预安装。安全性:可翻转天窗在消防报警时打开,使消防气体通过天窗开口进入机房内部,确保设备人员安全。
美观性:材料选用铝型材,铝板,和PC耐力板和钢化防火玻璃,吊顶平整无其他杂乱设备。
热门专题
