通信机房精确送风技术分析与研究

国 杨，朱洪娟，许茂圣

（南京佳力图机房环境技术股份有限公司，江苏南京 211111）

0 引言

随着我国通信事业的发展及通信设备的广泛应用，空调在各类机房中大量投入使用，以确保机房内设备的正常运行。传统的数据机房通常采用上送风的方式送风，将冷风送到机房后，先冷却机房大环境，后冷却设备。上送风方式容易受到机房结构及布局的影响，导致气流组织混乱、冷热气流混合，无法实现冷风的精确分配，严重的会形成局部热岛现象，影响机房设备的安全运行。

1 工程概况

以山东移动某市数据机房为例，该市核心数据机房于2005 年投入使用，机房内的空调均为上送风空调。该机房面积328.5 m2，室内制冷采用单侧安装空调，共计4 台CANATAL机房空调，制冷量均为60 kW，均采用风帽上送风下回风的送回风方式。平时机房内4 台空调均投入运行，在运维良好的情况下，冬季基本运行平稳，但在夏季温度较高时，容易产生高压报警导致空调停机，从而引发服务器故障。

2 数据机房负荷计算及空调制冷情况

数据机房的负荷一般包括墙体、门窗、照明、地面、人体以及设备散热负荷，此处主要为设备散热。机房内设备散热量大且相对稳定，同时需要空调全年制冷。负荷计算结果详见表1，改造前空调的送回风温度见表2。

表1 核心上送风机房负荷

表2 改造前空调的送回风温度

由表1、表2 数据可知，机房空调制冷量远大于网络负载产生的热量，但运行中依旧出现局部过热问题。

图1 水平高度1.5 m 温度

图1为机房水平高度1.5 m 温度，图2 为空调送风组织图气流。分析图1、图2可以得到以下结论：

（1）原来的空调采用风帽上送风的方式，先冷却机房室内温度，再冷却服务器设备，空调送出来的冷风无法直接到达服务器热处位置，降低了热交换效率。

（2）由于先降室温，后冷却设备，因此无法实现冷量的精确分配，虽然冷量冗余多，但仍有局部热岛现象，个别热点区域温度超30，造成了能源的极大浪费。

3 改造案例

山东移动某市2F 机房采用上送风改造现场如图3 所示，将原有的上送风空调风帽拆除，制作空调静压箱，同时送风管与静压箱连接处安装手动截止阀以调节风量；在机柜热量大的地方做送风下接管，设置可调百叶风口，从而调节改善气流组织。

4 改造效果

（1）项目实施完毕后，在机房热量比较高局部热点测量，显示温度由原来的32变为24，极大地节省了能源，同时可以关闭一台60 kW 的机房空调。

（2）冷空气直接送到机柜所需处，减少了上送风方式冷风气流不经过机柜交换热量而产生的短路现象，提高了制冷效率。

（3）由于合理地分配气流组织，对于机房内局部过热的位置可以通过调节风量来加强冷却，消除了机房内的局部热岛问题。

图2 空调送风气流组织

5 经济效益

（1）直接经济效益。以电费0.8 元/kW·h 计算，改造后停用1台60 kW 的机房专用空调，其全年耗电量为（按照显冷量95%，能效比3.4 计算）2712 kW·h，电费为130 176 元。即关闭一台CANATAL 60 kW 空调一年节省的电费约13 万元，省出的费用完全可以用于其他项目。

图3 精确送风现场改造情况

（2）间接经济效益。停用的该空调可以拆除放置于其他核心机房，减少了采购成本以及人工维护保养的费用。

6 结语

针对传统上送风方式的机房空调，可以采用精确送风改造，改造后气流组织更加合理，同时将冷风直接送到热源处，减少了局部热岛问题的产生，保障机房安全运行，同时提高空调的制冷效率，达到节能降耗的目的。