主要观点总结
本文主要介绍了老旧通信机房的气流组织现状及其存在的问题,针对这些问题提出了一系列气流组织优化措施。通过选取某个老旧机房进行气流组织优化前后的CFD仿真模拟分析,发现相同送风条件下封闭通道后的机房比改造前降温3.5℃。文章还针对不同场景提供了气流组织优化的具体措施和案例分析,强调了气流组织优化在老旧机房节能改造中的重要性,并给出了具体实施建议。
关键观点总结
关键观点1: 老旧通信机房气流组织现状分析
机房普遍存在气流不畅的问题,主要原因是机房空间规划不合理、有源与无源设备布局分散等。
关键观点2: 气流组织优化措施
包括设置封闭通道、增强电子设备的冷却效果、采用风管送风方式、精准送风系统或背板空调的实现、冷热区隔离等措施。
关键观点3: CFD仿真模拟分析
通过选取某个老旧机房进行气流组织优化前后的CFD仿真模拟,发现封闭通道等优化措施有助于机房有效降温3.5℃。
关键观点4: 多场景下的气流组织优化案例分析
针对不同场景的机房提供了具体的气流组织优化措施和案例分析,包括上送风与下送风、面对面和背对背排放的机柜布局等。
关键观点5: 结束语
强调了气流组织优化在老旧机房改造中的重要性,并提醒在实施改造时需综合考虑机房的实际情况和多个方面的因素。
正文
)机房内设有架空地板,但无相应的下送风空调设备或送风形式不统一(同时存在下送风和上送风),地板破损严重,冷风泄漏严重,冷热气流隔离效果差。
(
8
)在采用地板下送风的机房中,未设置开孔通风地板,仅依赖机架底部有限空间进风,存在气流遮挡问题,影响整体散热性能。
综上所述,老旧机房的气流组织问题复杂多样,成为节能改造的难点。优化气流组织不仅有助于减少冷热气流混合,提高冷却效率,减少冷量浪费,还能降低不必要的空调容量和数量,从而降低数据中心的运行能耗成本。此外,优化气流组织还能提升空调回风温度,据经验数据,每提高
1℃
的回风和送风温度,空调风系统可节电约
2.5%
,空调系统的制冷能力提高约
5%
[3-4]
。同时,优化气流组织还有助于减少蒸发温度低于露点的被动除湿损耗,延长自然冷源的使用时间。因此,气流组织优化成为老旧机房节能改造的关键步骤。
2、
某通信机房气流组织优化方案及
CFD
仿真模拟分析
本文选取四川某个老旧通信机房气流组织优化案例并进行
CFD
仿真模拟
分析,该机房建筑面积约
85
平米,改造前
IT
功率
51.1kW
,夏季空调冷负荷约
60kW
。设备机柜数量
42
架,其中包括无源设备机柜
5
架(如图
1
所示右上角),中功率密度机柜
24
架(如图
1
所示左侧两列,顺排),其余为低功率密度机柜和电源柜,机房防静电地板高度
50cm
,原配置有
1
台
60kW
下送风房间级空调作为主制冷设备。
图1 改造前(未封闭通道)机柜平均出风温度
在气流组织优化前,机房采用传统的地板下送风方式,且未设置封闭通道,冷风主要通过机柜下方的过风通道及存在的地板破损处送冷风,导致气流组织杂乱,冷风分配不均,制冷效率低下。为改善这一状况,对该机房进行了气流组织的优化改造,改造方案包括:在左侧两列中密度顺排机柜的正面,设置宽度
300mm
的单列封闭冷通道,在右侧低密度机柜列的正面增设通风地板,如图
2
所示;还对机房内所有破损地板进行了密封修复,以有效分隔冷热气流,减少冷风泄漏,提升整体制冷效果。
图2 改造后(封闭通道)机柜平均出风温度
经过
CFD
仿真模拟,结果显示,在维持送风温度
16℃
及流量恒定条件下,除少数机柜因特殊位置导致出风温度略高外,大部分机柜在未封闭通道时的平均出口温度在
35℃
以下(如图
1
所示),采用封闭通道和增设通风地板等优化措施后,机柜平均出口温度降低至
31.5℃
以下(如图
2
所示),相比改造前,这些措施使机房温度下降了约
3.5℃
,实现了冷热气流的有效隔离与温度管理优化。同时,对比改造前后机房内气流组织情况(如图
3
、图
4
所示),采用封闭通道措施使得机房内整体气流顺畅、温度均匀。通过采用封闭通道等优化手段,结合空调系统的变频技术,有利于在低温及过渡季实现空调系统节能运行。此外我们还发现,靠近房间级空调的机柜由于直接受到较强的送风影响,其温度会相对偏高,针对此现象,建议后续随着业务发展迁移适当增加空调送风面与机柜之间的空间距离以平衡送风效果。