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機房精密空調技術及配置方案

工程概況及需求

現(xiàn)在了解到用戶場地情況如下:

本項工程需建設機房共4間,分別為主機房、網(wǎng)絡間、UPS間及輔助機房,位于3層,大樓共6層。

主機房面積約為60㎡,為核心數(shù)據(jù)機房,放置9個機柜,單機柜發(fā)熱量約為2.5KW;網(wǎng)絡間面積約為25㎡,放置7個網(wǎng)絡機柜,單機柜熱量約為1.5KW;輔助機房面積約為25㎡,目前沒有配置機柜,后期會放置普通數(shù)據(jù)機柜;UPS間配置2臺200KVA的UPS及192節(jié)蓄電池。

該項目機房建設早已完成,本次配置精密空調需要根據(jù)機房的情況來選擇擺放位置及送風方式,有機房的靜電地板下面有橋架,所以機房精密空調采用上送風送風方式。

基于以上工程情況和需求,對于機房精密空調則有下述基本要求:

(1) 機房精密空調應穩(wěn)定可靠,通過了嚴格的測試、試驗和認證。

(2) 機房精密空調應能適應單機柜高發(fā)熱量及發(fā)熱量動態(tài)變化的需求。則要求機房精密空調必須配置內(nèi)置智能控制模塊的EC室內(nèi)風機,電子膨脹閥和變頻控制,能實現(xiàn)無極調速的高效低噪音室外風機。

根據(jù)上述分析,我們作出如下設計與配置,請參考。

精密空調設計及負荷計算

設備選型與工程施工規(guī)范

國內(nèi)機房建設的主要標準:

GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》

GB/T2887–2000《電子計算機場地通用規(guī)范》

國外主流的機房規(guī)劃:

ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc.) TC9.9

TIA942標準(Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)

HP和IBM的機房環(huán)境規(guī)劃

國內(nèi)主要的行業(yè)規(guī)范和企業(yè)標準:

中國電信[2005]658號IDC產(chǎn)品規(guī)范和741號文件

中國移動公司對機房的環(huán)境控制指標要求

機房按國標GB50174-2008《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》的規(guī)定:

1、噪音標準

有人值守的主機房和輔助區(qū),在電子信息設備停機時,在主操作員位置測量的噪聲值應小于65dB(A)。

2、正壓密封要求

主機房應維持正壓。主機房與其他房間、走廊的壓差不宜小于5Pa,與室外靜壓差不宜小于10Pa。

3、潔凈度要求

A級和B級主機房的空氣含塵濃度,在靜態(tài)條件下測試,每升空氣中大于或等于0.5微米的塵粒數(shù)應少于18000粒。

4、新風需求

空調系統(tǒng)的新風量應取下列兩項中的最大值:

1)、按工作人員計算,每人40m3/h;

2)、維持室內(nèi)正壓所需的風量。

為使機房能達到上述要求,應采用機房專用空調才能滿足要求。如果機房環(huán)境不能滿足以上要求會對機房內(nèi)的設備造成以下影響:

溫度無法保持恒定 - 造成電子元氣件的壽命降低

局部溫度過熱 - 設備突然關機

濕度過高 - 產(chǎn)生冷凝水,短路

濕度過低 - 產(chǎn)生有破壞性的靜電

潔凈度不夠 - 機組內(nèi)部件過熱,腐蝕

精確總熱負荷的計算

空調系統(tǒng)夏季冷負荷應包括下列內(nèi)容:

· 機房內(nèi)設備的散熱;

· 建筑圍護結構得熱;

· 通過外窗進入的太陽輻射熱;

· 人體散熱;

· 照明裝置散熱;

· 新風負荷;

· 伴隨各種散濕過程產(chǎn)生的潛熱。

機房主要的冷負荷來源于設備的發(fā)熱量及維護結構的冷負荷。因此,我們要了解主設備的數(shù)量及用電情況以確定機房專用空調的容量及配置。根據(jù)以往經(jīng)驗,除主要的設備冷負荷之外的其他負荷,如機房照明負荷、建筑維護結構負荷、補充的新風負荷、人員的散冷負荷等。如不具備精確計算的條件,也可根據(jù)機房設備功耗及機房面積,按經(jīng)驗進行測算。

主要有以下幾種計算方法:

1、房間面積估算法,僅用于無法精確統(tǒng)計機房計算機設備電功率的情況:

Qt=S×P

Qt 總制冷量(kW)

S 機房面積( m2)

P 冷量估算指標根據(jù)不同用途機房的估算指標選取

2、建筑負荷與設備負荷估算法,用于能夠統(tǒng)計機房計算機設備電功率的情況:

Qt=Q1+Q2

Qt 總制冷量(kW)

Q1設備熱負荷=設備功率(kW)×0.8~1.0(設備同時利用率,當提供的設備功率為可能出現(xiàn)的峰值功率時,取值為1)

Q2 建筑熱負荷=建筑熱負荷系數(shù)0.12~0.18kW/m2 ×機房面積m2

其中Q2建筑熱負荷系數(shù),北方地區(qū)取值0.12 kW/m2,中部地區(qū)0.15 kW/m2,南部地區(qū)0.18 kW/m2

3、建筑負荷與通過UPS測算設備負荷估算法,用于無法統(tǒng)計機房計算機設備電功率,但了解帶交流計算機設備負載的UPS容量的情況:

Qt=Q1+Q2

Qt 總制冷量(kW)

Q1 設備熱負荷=UPS功率(kVA)×0.8~1.0(UPS帶載率,如確認可能出現(xiàn)UPS滿載情況,取值為1.0)×0.8~0.9(功率因數(shù))

Q2 建筑熱負荷=建筑熱負荷系數(shù)0.12~0.18kW/m2 ×機房面積m2

其中Q2建筑熱負荷系數(shù),北方地區(qū)取值0.12 kW/m2,中部地區(qū)0.15 kW/m2,南部地區(qū)0.18 kW/m2

根據(jù)項目的實際情況,推薦采用上述描述的第二種方法:建筑負荷與設備負荷估算法計算。

主機房需要制冷量Qt=Q1(設備負荷)+Q2(建筑負荷)

主機房單機柜負荷為2.5KW,機房面積為60㎡。

Qt=2.5*9+60*0.15=22.5+7.5=30KW;

網(wǎng)絡機房需要制冷量Qt:

網(wǎng)絡機房單機柜負荷為1.5KW,機房面積為20㎡;

Qt=1.5*7+20*0.15=13.5KW;

輔助機房需要制冷量Qt:

由于輔助機房目前沒有配置機柜,后期放置普通數(shù)據(jù)機柜,可以按400W/㎡計算

Qt=25*0.4=10KW;

UPS間需要制冷量Qt:

根據(jù)2臺200KVA容量UPS及192節(jié)蓄電池發(fā)熱量,Qt=20KW

由于主機房內(nèi)放置為核心數(shù)據(jù),為了保證制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性需要對其進行備份,故需要配置兩臺30KW制冷量精密空調;

網(wǎng)絡間為機房內(nèi)所有的網(wǎng)絡系統(tǒng),為了保證制冷系統(tǒng)的穩(wěn)定性亦需要對其進行備份,故需要配置兩臺16KW制冷量精密空調;

輔助機房配置1臺10KW左右制冷量精密空調;

UPS間配置1臺20KW制冷量精密空調

產(chǎn)品配置方案

空調室內(nèi)室外機位置建議

(一)室內(nèi)機安裝建議

基本要求:

A、房間整體通風順暢,送風、回風無障礙。

B、安裝位置綜合考慮,結合上下水、液管、汽管連接。

C、預留合適的維護空間。

(二)空調安裝示意圖

如現(xiàn)場無特殊要求,當室外機高于室內(nèi)機時,建議機組垂直最大距離為20米;當室外機低于室內(nèi)機時,建議垂直最大距離為5米;建議管道總長不超過50米。當室內(nèi)外銅管的總當量長度大于30米時,或垂直高度大于10米時,應加管道延長管件以免影響制冷效果。

(三)該項目室外機安裝

該項目室外機安裝在大樓的頂部(6層樓頂),室內(nèi)外機的連接管道通過大樓的管道井送到樓頂,由于管道井中已經(jīng)放置了部分管道,故再增加管道的難度相對較大,而且通過管道井需要的銅管距離都較長,在管道中需要增加延長組件。

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