间接蒸发冷却空调系统在国内外数据中心的应用

介绍了数据中心IT设备热环境要求和数据中心风侧自然冷却方式,同时提出了间接蒸发冷却空调技术的几种不同形式,主要是对间接蒸发自然冷却空调系统在国内外数据中心的应用形式进行了分析,给出了其所具有的"1+1+1梯级冷却"三种节能运行模式以及数据机房内相应的气流组织方案,总结出间接蒸发自然冷却空调系统将会是大型新建数据中心空调系统未来发展的一个趋势。     

Facebook数据中心热环境仿真及室内空气品质分析

Facebook在美国俄勒冈州的数据中心采用的是空气侧全新风自然冷却方案。本文针对其建筑结构与冷却方案结合且无管道的特点,采用计算流体力学仿真手段进行物理建模和热环境模拟。结果表明,当室外新风进风温度为10℃时,可以实现全新风自然冷却。机房3 kW机柜区域垂直温度场分布均匀性很好,21 kW三联柜区域垂直温度场分布较为均匀,机柜冷却指数RCI_(HI)和RCI_(LO)分别为99.76%和100%。并指出,新风自然冷却还要考虑空气品质的要求,固体颗粒物的洁净度等级须达到ISO中8.5级,有害气体对铜或银2种金属的腐蚀程度须达到G1级别,新风自然冷却方案的实施要做好方案经济性和运维管理。     

数据中心冷却系统的温度与温差浅析

以典型的数据中心水冷冷冻水型空调系统为例,构建了数据中心冷却系统热量传递过程,详细分析了各传热介质的温度和温差选取对冷却系统能耗的影响,并对比了不同设计温度选取案例的节能效果.结果表明:在数据中心冷却系统设计时,应合理选取服务器进风温度最佳点,优化机房气流组织,并减小空调末端风-水换热温差,适当提高冷冻水供回水温度和温...     

空调送风参数对数据中心热环境的影响

选择合适的送风参数有利于机房IT设备的安全运行,提高冷量的利用率,还可以最大限度利用自然冷源,降低数据中心能耗。利用6SigmaRoom软件模拟不同送风参数下机柜进风温度分布以及0.2 m,0.8 m,1.6 m水平横截面温度分布,并分析送风参数改变对制冷能耗和风机能耗的影响。结果表明,回风温度为32℃时,送风温度从16℃提高到20℃,单台空调送风量从1.9 m3/s增加到2.5 m3/s,机房1.6 m截面处最高温度可从35℃降低到33℃,制冷能耗可减少2.73%。     

应用CFD探索机房精密空调的最佳轮巡备份策略

制冷系统的建设是数据中心节能的关键。在数据中心用于冷却机柜热负荷的空调都留有一定的裕度,国标要求单台空调必须留有15％～20％的制冷余量。常规做法是对数据中心的设备进行N＋X冗余冷却,与此相对应的空调运行方案是轮巡备份。普通轮巡备份方案存在种种弊端,也缺乏科学依据。为避免轮巡备份的盲目性,应用CFD探索机房精密空调的最佳轮巡备份策略具有重要意义。通过对一个数据中心的典型案例进行CFD研究表明：不同的轮巡备份策略下的机房热环境是不同的,某些轮巡备份方案可能会导致机柜得不到足够的冷量而出现过热,造成设备宕机;对单个机柜而言,由于不同的轮巡策略下获得的冷量不同,其能承载的设备负荷具有可变性。在制定空调的轮巡备份方案时,必须利用CFD对机房环境进行科学的热评估,根据计算结果去探索最佳的轮巡备份策略,从而拟定和执行合理的轮巡备份方案。     

直接蒸发冷却空调机组制冷的数据中心气流组织模拟优化

针对直接蒸发冷却空调机组制冷的数据中心气流组织存在局部热点、送风不均等问题,采用Fluent仿真软件对其进行模拟分析,对其风口尺寸、位置进行优化：最终选取机房A送风口最佳尺寸为1400mm×2300mm,机房B送风口最佳尺寸为1600mm×2300mm,回风口尺寸为2300mm×1800mm;对其机柜布局进行优化,发现机房A、B的几种布局方案都存在一些局部热点,因此综合考虑在未来数据中心机房建设布局时,可以在存在局部热点的位置放置列头柜或功率较小的设备。同时综合考虑气流组织及造价等多方面因素,确定方案(3)为样本数据中心直接蒸发冷却空调机组叠放进排风方案,方案(3)也可以广泛应用于各种形式数据中心空调机组的叠放,而其他几种方案也可以结合实际对造价、气流组织的要求,适用于不同形式的数据中心,优化气流组织也是未来数据中心降低空调系统能耗的重要研究方向。     

数据中心热环境评价指标研究

数据中心是集中放置并管理数据处理设备的空间,热环境是保障数据处理设备能够安全、稳定、连续运行的关键。这里在回顾并分析现有数据中心热环境评价方法的基础上,定义掺混指数参数,来评估数据中心空间发生冷热气流混合对设备安全性的影响,并评价其热健康程度。与现有的以设备平均进风温度为基础的评价方法不同,掺混指数侧重对热环境安全性的评价。通过考察掺混指数的空间分布,不仅可以了解数据中心气流组织的分布特性,还可以找出数据中心存在热环境安全隐患的位置,有针对性地加以改进。借助热量加权后的掺混指数,可以对不同规模、布局、气流组织模式的数据中心热环境质量进行直观比较,从而指导新数据中心的设计和已有数据中心的优化。     

数据中心热环境评价指标研究

数据中心是集中放置并管理数据处理设备的空间,热环境是保障数据处理设备能够安全、稳定、连续运行的关键.这里在回顾并分析现有数据中心热环境评价方法的基础上,定义掺混指数参数,来评估数据中心空间发生冷热气流混合对设备安全性的影响,并评价其热健康程度.与现有的以设备平均进风温度为基础的评价方法不同,掺混指数侧重对热环境安全性的评价.通过考察掺混指数的空间分布,不仅可以了解数据中心气流组织的分布特性,还可以找出数据中心存在热环境安全隐患的位置,有针对性地加以改进.借助热量加权后的掺混指数,可以对不同规模、布局、气流组织模式的数据中心热环境质量进行直观比较,从而指导新数据中心的设计和已有数据中心的优化.     

银川某数据中心用蒸发式冷凝器测试分析

介绍了宁夏银川某数据中心应用蒸发式冷凝器的工程实例,通过对该机房内的空调系统、热环境以及机房各类用电设备电耗进行实际测试,分析评价数据中心的冷却效果和能源利用效率(即PUE)。同时,针对机房内产生的局部热点现象和相对湿度偏低等问题提出合理的优化方案。测试结果表明,该系统能够满足机房的供冷需求,而且节能效果明显,为数据中心今后的节能改造提供了依据。     

数据中心水冷空调末端的CFD模拟及应用分析

以数据中心空调水系统的机房空调末端为研究对象,结合实际工程,对传统下送风机房专用空调和三种新型末端(热管背板、水冷前门、列间空调)进行了不同机房功耗下的CFD模拟分析并对比其他项目上实测的机房热环境数据,评价4种末端的制冷效果和气流组织的合理性。并结合CFD模拟结果从节能性、安全性、经济性以及运维便利性等多方面对4种末端的工程应用进行综合分析,为数据中心机房空调末端的设计选型提供一定参考和依据。     

数据中心冷通道封闭对室内热环境影响的模拟研究

降低数据中心空调系统能耗对节能具有重要意义。冷通道封闭技术可以优化机房气流组织、节省数据中心空调能耗。本文利用数值模拟的方法对北京市某数据中心冷通道封闭前后机房内热环境进行分析,结果表明,冷通道封闭可以减少冷热气流的掺混及局部热点的产生,可将空调送风温度由18℃提高至22℃,每年可节能约1×10~5 kW·h。     

上海某数据中心间接蒸发冷却空调系统设计

介绍了上海地区某数据中心应用间接蒸发冷却技术的工程案例,结合夏热冬冷地区气候条件,合理设计不同运行模式的工况切换点,充分利用自然冷却.机房采用封闭热通道+弥漫送风的结构形式,合理规划气流组织,提高送回风温度,进一步延长自然冷却时间,降低空调系统能耗.CFD模拟显示机房整体热环境良好,无气流掺混及局部热点等情况.     

提高数据中心设计温度的可行性及节能分析

随着数据中心的发展,其冷却能耗占总能耗40%以上。提高数据中心机房温度能够有效降低数据中心总能耗,但提高机房温度是否对IT系统的安全和寿命产生负面影响?对提高数据中心能效和降低能耗的贡献到底有多少?本文对这2个问题进行分析,结合资料调研、分析计算和实际案例,指出提高数据中心机房温度对服务器可靠性影响较小,能够降低空调系统能耗。     

浅析IDC机房空调的节能改造方案

随着中国通信事业的飞速发展，各行业的数据中心的二氧化碳排放量，在机房内形成热点，引起局部升温。IDC机房根据市场需求不断扩设备，对IDC机房空调的绿色节能、高独立性、高可维护性等带来了挑战，发展高效节能绿色数据中心机房，已经成为IT行业可持续发展的重诉求。本文从IDC空调机房的特点、能耗问题两方面进行分析，并提出相应的节能改造方案。     

分离式热管空调对机房温度控制效果的试验研究

为进一步研究用于数据中心机房节能减排的技术手段,利用热管原理,开发配套机柜使用的分离式热管空调。通过控制机柜的热负载功率,在实际应用场所测试分离式热管空调的出风温度和回风温度以评估其制冷效果,要求当每个机柜的热负载不大于7 kW时,机柜出风温度不高于27℃。测试数据显示:此类空调在控制机房温度上的效果显著,为该类产品的进一步开发提供依据。     

绿色数据中心节能分析——数据中心机房节能分析

通过对近三年数据中心机房用电现状的调查,统计得出目前数据中心机房的能耗分布图。经分析论证,提出解决数据中心机房节能降耗的重点,并详细阐述了实际采取的节能降耗措施,得出对数据中心机房节能研究的主要精力应该放在IT设备及与之配套的空调系统。     

浅述微模块数据中心制冷空调方案的选择

简述了微模块数据中心概念及发展现状,分别介绍了单柜微模块数据中心、单列微模块数据中心的系统组成及空调方案。假设一个组级微模块样本,以列间机房空调方案的数值为基准值,按照单机柜散热量为3 kW^10 kW的不同情况,分别计算出1~10个不同模块数量时下送风机房空调方案的面积比及运行功率比。应依据不同应用场景及机柜散热量选择合理的空调机组方案。     

某数据机房地板送风+封闭冷通道方案研究

为分析某数据中心机房精密空调+地板送风+封闭冷通道方案的降温效果,采用计算流体力学（CFD软件Airpak搭建了该机房的模型,研究机房内的温度分布特性及空调降温效果。结果表明,采用精密空调+地板送风+封闭冷通道方案,封闭冷通道及热通道平均温度均低于设计预期21±1℃和32±1℃,整体平均温度28.5℃,该空调方案能够满足设计要求,达到预期的降温效果。     

风道结构对地板下送风型数据中心气流组织的影响(2)实验验证

为研究数据中心合理的气流组织,使服务器运行环境更加安全可靠,本文在数值设计的基础上,以数据中心奇数列子模块为实测对象,通过对比机柜前门送风速度及温度两个关键参数,改变地板穿孔率和挡板角度,验证了包含最优模型在内的6组模型。实测与模拟速度相对误差最大为17%,温度相对误差最大为5%,实测与模拟的速度场、温度场吻合。结合该数据中心热流密度与能耗水平,改变机房冷却系统送风温度工况条件,对比分析各送风温度工况下的实测温度场,并采用回风温度指数(RTI)评价指标加以评析,得出合理送风温度范围为16~19℃,为地板下送风型数据中心的设计提供参考。     

小型数据中心机房布局及气流组织研究

以实际项目的机房为例,通过CFD模拟的方法研究小型机房的合理布局形式,分析各形式下的温度和速度分布情况,利用热环境评价指标来评价冷却效果,并对刚投入使用的机房进行了实验测试。研究表明,敞开式冷热通道的两侧和顶部都存在冷热空气掺混现象,降低了冷空气的利用效率;在机房尺寸允许的情况下,空调送风方向应与冷热通道平行,布置机架时应尽量增加每排的机柜数量;当机房发热量较小时,冬季室外空气的自然冷量可以满足冷却要求;封闭冷通道的方式可以减少冷空气短路,提高冷却效率。