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唐玛琍:数据中心机房环境要求和全新风冷却

时间:2012-09-26 14:44 栏目:主页 > 行业资讯 >
数据中心机房的环境要求和全新风冷却系统

  我们知道他今天跟我们讲这个热管系统,热管技术的最大好处是节省了压缩机的一部分,而采用了这样的技术方式。除了采用热管技术以外,那么在数据中心制冷方面,我们还要注意哪些热点问题呢?比如说我们还有一些其他的选择吗?现在把我们绿色节能中心的专家,中科院教授级高工唐玛琍请上来,她对我们谈的是数据中心的制冷需要注意的几个热点问题。


国内数据中心制冷专家、中科院教授级高工唐玛琍

  第三次大会的时候我讲过关于节能的问题,所以我就不再讲那个问题了。今天我就挑了,我的题目是数据中心机房的环境要求和全新风冷却系统。大家关心哪些问题,咱们大家一起讨论。

  我先讲一下环境的要求。当然数据中心的环境要求有很多的方面,我今天也不可能讲全。就讲两个问题,一个是关于定的标准,咱们机房的温度、湿度应该定什么样的标准,去年是大概在四五月份的时候,我跟汤老师和其他的几位专家调查过几十个机房,发现机房的耗能都比较大。当然我们那个时候并没有来统计这个PUE值到底是多少。但是发现机房的运行不见得很合理。到底应该设定的温湿度应该是什么样的温湿度。然后再看看国际上讲美国的制冷工程师协会的标准是什么样的。咱们现在希望和国际上接轨。现在的国标首先规定的是温湿度,比如说AB类的机房,他的温度,主机房温度是23度正负一度。湿度是40%到55%但是没有说明这个是指什么什么地方的位置和温度和相对适度,我们原来这个像一个冷库一样,人进去操作,或者是做更改线路什么等等的,等于进入一个冷酷里面一样。我们叫做机房型的空调系统。这个是指一般大环境的温度,而循环机的话,温度是指设定的温度和相对湿度,他的传感器在什么位置呢?一般在回风口的位置。下送风的空调机从上部回风,传感器就在上部,上部的回风机在侧面传感器。这个是指什么呢?一个混合的温度和湿度,像今天上午姜院士所讲的那样。我们现在冷热风并没有能够完全隔绝。大多数机房都是这样的。那么有一部分从地板下面出来的空气,进入到机柜里面,有的没有真正进入到冷却服务器,而是短路和热风混合了,就回到了空调机,回到通风口了。这样的混合温湿度。这个温湿度是否定得合适。当然国标没有改。大家还是这样做。但是数据中心工作组在2011年12月公布了一个数据中心空调系统的一个白皮书。他的白皮书就提出了一些建议。就建议咱们能够跟国际上接轨。为什么要这么做?是有一定的道理的。就是讲数据中心机房故障率的问题。

  就是说故障率和什么有关。一个是和灰尘含量有关,所以说机房提出一个洁净度的要求。就是说咱们现在国标是规定大于等于0.5个微米的灰尘,每升不大于一万八千克,如果换成英制的话,就是英制五十万级这样的标准。再有一个是腐蚀性气体,白皮书中提到了腐蚀性气体的问题。腐蚀性气体包括硫化物,氮氧化物,氮硫化物这些腐蚀性气体,如果灰尘的含量比较高或者是腐蚀性气体的含量比较高。包括沿海地区空气中的盐成分。或者是说这两项都偏高,这种情况下,如果湿度再高的话。那么鼓掌率就比较高了。

  所以,咱们就是说机房应该比较严格的控制机房的湿度,然后,咱们再看看美国的标准。你看美国的暖通制冷,空调机协会,他们有一个标准是关于数据设备的环境指南。你看有一个2011年和2004年,你看这两个标准对于温湿度提出了不同的要求,2011年这个标准看起来是放宽了很多。大家当然很高兴了,这个标准放宽了,我们就可以更好了。你像温度,十八到二十七度,而且这个标准特别写明,这是进入服务器的那个机柜的空气温度。如果说你是封闭了冷热通道,什么地方的温度呢?冷通道那个地方的温度,既不是热通道的温度,也不是空调机的回风口的温度,不是,进入机柜的温度。

  大家觉得这个降低的标准挺高兴,相对的湿度,你看这个可以到了60%了,很不错。这个5.5度的落点温度,看起来似乎也是比较容易接受的。先说为什么说用落点温度,它和空气里面的排湿量,或者是水蒸气的分压力是并行的关系,反应了空气里面水蒸气含量的大小,更直接的反应空气水蒸气含量的大小。另外这个落点温度和大气压无关,所以我不用说明,我在一个大气压情况下或者是高原都是这个标准,和大气压无关。

  大家再看这个标准,这个标准是一年放宽了很多的要求,而且你看这个IBM公司的标准,也完全是超过了美国的空调协会的标准。那么就是说这个标准很好了,可是我们仔细再看一下,假设我们的落点温度是取5.5度。5.5度如果是我们取了高的温度,假定我这个IT设备是比较耐高温的,我可以进风温度27度,假定十度温差的话出风温度37度都可以运行。这样的话我们可以看看,27度如果落点温度是5.5度,那么相对湿度是多少呢。我们可以查一下寒湿度,我们可以知道了,那个时候的送风相对湿度只有25%。如果是湿度温升出去的话,因为在服务器机柜里面没有加湿,完全是加热,那么它的出风的相对湿度是多少呢?只有13.5,也就是说我们可以在比较低的相对湿度的环境下来运行,当然你说我18度可能好一些,18度落点温度是5.5度的话,相对湿度是44%,如果出风十度温升的话,28度的相对温度是多少呢?23.5%,也就是说按照服务器机柜的出风温度的情况下,它的相对湿度比咱们规定的40%到55%要低。为什么相对湿度的标准定得比较低呢?我觉得能够保证咱们的IT设备的运行,减少它的故障率,即便是因为刚刚讲了,有灰尘,也有腐蚀性气体,当你湿度高的时候,灰尘和腐蚀性气体对IT设备运行的影响会很大,尤其是密度,机柜的密度,装机密度越来越高的时候,线和线之间的距离越来越小,这个时候的影响就更加的突出了。

  也就是说咱们以前定的标准湿度偏高了,讲我们去年去调研,调研了六七十个机房。在四月份的时候,结果发现了那些专用空调机在什么状况下运行呢,都在制冷,压缩机在开着。但同时都在加湿。制冷的结果是去了湿然后又加湿,因为相对温度设定得比较高,50%。如果我们设定了50%的相对湿度,如果说回风是23度的话,如果这里没有除湿的话,那么,它的送风假定是7度送风温差的话,相对的湿度会达到72%。那么相对湿润就超过了美国的标准。那么又在制冷,又加湿这种情况下运行,故障率在这个季节是相当高的,因为湿度高。所以说这很不经济。

  那么至于说未来的国标可能要进行更改,大家思想上要有这种准备。我们调研的结果是有一个机房是在农业部的很大的机房他很聪明。他在这个季节把加湿器全部人工的关掉了,根本不加湿,回风的相对湿度是三十几,还是很好的,所以说并不一定要大于40%的时候拼命的加湿,还要浪费能量,而且增加故障率。这个是相对温湿度的问题。

  再看一下这是寒湿图上我们看到的范围,这是15度的线,这是60%的线。这是18度送风,这是27度的送风,也就是说进入我们机柜的温度应该是在这个范围里面。如果超过了这个范围,是不合理的。

  再看美国的IBM公司的标准,温湿度是和他一样的。咱们注意一下这个灰尘的颗粒数。小于等于零的,这个数字可能是写错了。应该是大于等于0.5个微米的灰尘颗粒数,每立方米应该是小于三百五十二万。如果咱们去掉三个零变成每升的话是三千五百二十克,因为你如果是小于等于0.5个微米的灰尘的话是无数颗了,这个整个表打错了,咱们记住了这个数值,是关于洁净度的问题。再讲空调品质的要求。刚刚讲这个灰尘的问题,讲完温度了,咱们讲洁净度和气体污染的问题。

  洁净度的要求呢,我们国标要求是AB类的主机房在静态条件下测试,每升空气里面是大于等于0.5个微米的灰尘颗粒数,应该是每升小于一万八千克,相当于英制的五十万几,可是看上面,这个数值是三千五百二十克。现在咱们的国标上是一万八千克,显然的话,你这个标准,你比他就要低得多了。这是五十万几,刚才这个标准,就IBM这个要求是多少级,相当于英制的十万级,为什么我想他要把洁净度定得这样的要求那么严格呢?我觉得还是一个减少机器的鼓掌率,减少腐蚀的产生等等的原因,在这里。可能这是有关的。

  在咱们1983年的国标,那个时候定的洁净度有ABC三级,A级是十万级,B是三十万级,C是九十万级。1989年国标的时候就变成了三十万级和五十万级两级了。后来到了1994年的设计标准,还有2000年的场地标准,那个时候就剩了一级,就是50万级了。我想为什么咱们国家定国标的时候不断的修改和降低对洁净度的要求呢?我想可能有一个原因,虽然说咱们IT设备更可靠,但是我觉得主要的原因是什么,达到十万级很困难,达到三十万级也不容易,大家都做不到,定这个标准似乎没有多大意义。那么就剩了一个五十万级的标准了。

  实际上,如果你能用比较简单的方法,使得洁净度达到比较高的要求,那么对于减少故障率,延长IT设备的使用寿命是有好处的,关键是采用简单的方法,工程的问题就是这样,谁能用最简单的方法达到最好的要求,谁就是最简单的方案,否则的话谁不会做啊。中效,亚高效,还可以用高效,可以过滤得很干净,过滤到百级都可以做到,但是关键是要用简单的方法。

  关于腐蚀性气体的问题,最近刚刚提出来的,你看2011年12月的白皮书,谈到了腐蚀性气体的问题。这个腐蚀性气体的问题,因为现在咱们还没有列入国标,只是一个白皮书,但是这是一个国标的前奏。很快,将来会出来那个正式的标准,关于他的量到底是多少,那么,它的检测的方法是如何检测的。将来都会出来的。在白皮书上有这么测量,怎么测量呢,在数据中心的特定位置,放一个测试片,可能是纯铜的,或者是银的。在机房里面暴露30天,那么,这个腐蚀层的厚度小于三百个i。就是十的复十次方米。这个时候就认为你是合格的。如果大于三百i的话,就是说你会造成了设备的威胁。你就要定期检测,如果检测还超标,你就要处理了。怎么处理呢?就是要过滤。这个不是过滤灰尘的问题,要过滤腐蚀性气体,就是硫化物,氮氧化物被过滤的问题了。这就不用过滤灰尘的方法,就要用化学料,用活性炭之类的东西来过滤,就更加麻烦了。这些问题提出来以后,大家对用室外的冷空气,咱们称之为免费的冷源,尤其是在寒冷的地方,过滤一下直接往机房里面鼓,多便宜,多节能啊。如果这个地方的空气质量很好。那么没有问题,如果空气质量不好,你这些个腐蚀性气体的含量超标,那么可能对于你使用这种自然冷源,就提出了一定的挑战,就是说你不能直接用,像姜院士所说的那样,你要间接的使用就可以了,你如果直接的使用就存在了问题。如果国标一旦公布了,你这个机房一检测,你首先就要超标了,你不合格。

  因为那样的话我们不能用降低可靠性来换取节能的效果,是吧?那样的话是很不合算的。咱们还要保证机器的可靠性再做到节能才可以。而且这个腐蚀性气体对于设备的腐蚀,你在短期内看不出来,你觉得这个没有什么事,但是一旦出现问题的时候,可能是大面积的腐蚀了。那么你问题就大了,尤其是对于级别要求高的数据中心的话,这个损失就会更大了,当然数据中心的环境要求有各个方面,像保温,防火,屏蔽等等方面不一一讲了。

  还有这个洁净度的问题,怎么保证机房的洁净度。现在看一下洁净度的等级。咱们现在的国标的要求上,在英制的50万级,洁净度的等级在八到九级中间,我们称之为8.5级这个范围,因为九级就是英制的百万级了。刚刚说的IBM公司表格里面列的35.20就是这个八级,十万级,因为是立方米,IBM就是这个数值。

  再看看大气含尘量,你看这个城市里面的大气含尘量,不用最高的,就是用月平均最大值来比较,按照英制来表示的话,北京是830万,上海是一千多万,超过一千万了,西安是九百万。那么咱们看一下咱们再看一下咱们的过滤器。咱们的过滤器主要是过滤五个微米以上的灰尘。对于他们的过滤效率比较高。中效主要是一个微米的过滤效力比较高,亚高效和高效才去统计的力径大于0.5个微米的过滤灰尘。咱们95%到99.9%都叫亚高效,我觉得咱们的机房新风进来的时候,应该是经过最后一级的过滤,应该是这个亚高效,为什么是这样呢?你看咱们的大气含尘量,你看如果是第一组亚高效,这三个九的是普通的过滤器,第一组亚高效过滤器830万过滤了以后离五十万级太接近了,上海的数值已经超过了这个,新风进来的灰尘,空气质量已经不合格了。而且,这样的话你进来以后新风就不合格了。所以说新风应该经过亚高效过滤,而且最好是用这种普通的,就是说怎么样也要达到两个九,不说达到三个九了。达到两个九的过滤器来过滤,这个第一组亚高效的话可能效果不是太好。大家看这个,你看你越是效率高的,它的阻力越大,那么不是增加系统阻力吗?又浪费能量,这个是额定风量下的出组,你这个过滤器是过滤一千的风量,如果一千新风过来的话,不是装一个过滤器,多装几个就好了,阻力就下降了。而且使用的时间,周期也长了。

  你像北京地区,如果你前面没有很好的过滤,比如说像管道式的进来的,像吊顶内的新风净化机。北京地区一个月恐怕就堵上了,你还要爬到顶上换过滤器很不方便,多装一些的话,使用时间就会长一些,运维就比较方便。额定风量下的,只要你多装,不在额定风量下,一个过滤一千个风量,我过滤250个,我只装四个,这个阻力就下降了。使用时间也长了。

  这就是说最后一级应该是亚高效,大多数的城市来讲,咱们看新风怎么做。一个是咱们国标规定了是这两项里面取其中大的一项。这个维持正压,这项好计算,而且咱们作为主机房有的根本是无人机房,所以这个根本不算就可以了,有的就是维持正压,国标规定不宜小于,就是机房对走廊对相邻的房间不宜小雨五帕,对于室外不宜小雨十帕,这个五帕是什么概念,如果机房开一个门缝的话,拿一个热球式的,测头很小的风速仪,测从门缝出去的风的速度,如果机房是正压,风就是向外的。可以你想想看,我们维持正压值是五帕,我算风量怎么算呢?大家知道风量的计算一个是速度一个是面积。我知道速度了,我维持五帕的话,我的速度不应该小于二米九,谁能算出来机房有多少孔洞和缝隙呢,没有人可以算出来,也就是说维持正压所需要的新风量的正值无法计算,这怎么办?有人说你干脆大一点,正压值就大,可是大了以后,新风量大了之后,你会有什么问题呢?主要是增加空调系统的负担。你看看这个数值,你看夏天北京地区如果增加了一千立方米的新风,大概要多个十几个千瓦的热负荷,这个包括浅热,而且主要是浅热。

  你看这个大家说了这乌鲁木齐好,怎么那么小,你别忘了,他干燥,他空气里水蒸气含量小。所以你看它的湿气温度比北京要低得多。所以说空气里面的新风的含的值,就很小了。浅热很小很小。所以他小,刚刚说乌鲁木齐是不是多增加一点新风量了,可是乌鲁木齐的空气质量不好,灰尘很大。过滤器的负担很大。但是夏天很好过,不再考虑除湿了,问题不大,但是冬天的加湿量,他的加湿量是最大的,因为他冬季的温度低,它的空气,室外空气的含湿量是最低的,在几个城市里面比较是最低的。所以说,你如果把新风量加大了以后。你就会增加空调系统的很大的负担。而且过滤器也容易堵塞,因为你新风量多了。小一些的主要人这一项可以不考虑。就是说你不能维持正压。

  不能维持正压就达不到机房所要求的洁净度和温湿度的稳定。曾经在北京有一个机房,他问我了,他说我们这个机房是一个无人机房,根本不需要新风,可是夏天的时候,我的湿度老超标,老超标我的故障率也就高了,我把新风关掉算了,他问我为什么我关掉了新风之后,我的机房的湿度没有下降,反而上升了。

  我说你的机房漏风了。你这个机房有漏风的地方,他说不对,我堵得很严,我说你去检查吧,尤其是检查你活动的地板下,因为你是下送风,静压箱里面是有压的,包括很多的线,甚至是有上下水管道,你穿过这个结构之后,你没有堵严。那么你一定要去找那个漏洞,你要是新风量大于漏风量你机房是正压,大得越多,你正压值越高,你新风没有了,关掉了,你肯定是负的,所以说我们不能没有新风,也不能过小,否则维持不了正压值。那怎么办呢?我们一般做机房是这样,建议不要小于一次换气,一个四百立方米的机房不要小于一次换气的量。这是指一般的机房,你机房条件小的话可以更小的新风。我们和汤老师在佛山做的机房楼,原来设计院设计的时候,那个新风量很大,但是是一个四层的机房楼,除了一层是辅助的用房,比如说UPS定时间以外,二三层都是机房,而且没有窗。所以我们要求他你在密封上,这一项做好了,机房严格密封。

  然后你做0.5次换气就可以了,因为整个比方说一层楼里面,就是两个门,一个是电梯前厅,就是主入口,还有一个是消防的梯有一个门。只要你在这两个门的这个位置能够保持着那个是正压值,那个风往外跑,那么,在机房这个区域内,包括机房对走廊,你是否一定达到你所要求的那个五帕都无关紧要了,因为那是一个洁净区,但是你要把这个孔洞堵严了,因为有很多的井,管道传过冷管井,或者是水管井的位置,在活动地板下穿过的话,那个地方的活动漏风是最严重的。我到一个机房,把管道返上来再到管井里面去,考虑到了什么问题了,就考虑到了活动地板下因为是有压的,那个地方如果堵得不严的话,漏风会很严重,研究从地板传上来,漏风就漏到机房里面来,没有漏到外面去,再进入的话就会好一些。只能说是这样。所以说我们要想做到机房所要求的正压值,不要用加大新风量的办法两做到,而是说严格机房的密封,用比较小的进风量达到机房所要求的正压,这样才利于节能。再就是处理,怎么处理,不是五十万级呢?我刚刚讲吗?你如果用比较简单的方法达到比较高的节能度,对于维持这个IT设备的稳定的运行,减少故障率,延长使用寿命都是有很大的好处的。关键方法要简单,在当时有一个机房是在一个部队的两层楼的机房,委托了两家公司来设计和施工。

  他要求的是十万级,就是说我按最老的国标,就是十万级,就是每升空气有3520克,维持那个数值,他说我们要求高,因为我们是一个部队的单位,两家公司采取了不同的方法。一家公司是说把所有的专用空调机全部都增加了亚高效过滤器,当然达到了,没有问题,绝对达到了不但没有达到了,而且达到了万级。

  还有一家公司是这么一个观念,这个机房在不断的产尘的,除了新风可能会带入灰尘以外,比如说进入的人在当时那个时候,机房进入的人员还是比较多,人所带入的灰尘,设备所带入的灰尘还有纸张进去以后都会带来很多的灰尘。所以说不但的产尘的。那么我们的机房,我假设是一杯水,这杯水是浑的。那么你要把这杯水不断的往里面加清水。那么这杯水会不断的溢出来,这个水会逐渐的变清了。像我机房一样,我机房是不断的送入比那个机房所要求的洁净度更干净的新风。同时机房维持正压不断的从门缝,窗缝往外跑,机房会不断的稀释机房里面的灰尘。会逐渐的变干净。所以是这么一个原理。所以他做了一个新风小室,把新风经过粗效,中效,亚高效过滤之后,然后处理以后再送入机房。那次做的时候,第二天就要测试了,结果发现不合格。是亚高效过滤器不合格,然后返回工厂,给我连夜加工之后再拿到机房,最后一级的过滤刚刚装上四十分钟,马上测试验收达到了英制的三万级比要求的十万级要高得多,很简单,就是只过滤新风。大家可能问了,大家不是都用亚高效过滤吗?但是不一样,他是把所有的专用空调机的循环风,内设几万达到十万的新风量循环风全部过滤了。当时的过滤器还都是从国外买回来的,更换起来比较贵。

  我这个只有两千的新风量,而且在新风之外我只要换那个过滤器就行了。要简单得多,所以我说工程的问题,大家都达到了要求了。用最简单的方法达到要求。那家公司做得也不是不对,大家感觉到有一点大马拉小车的感觉,有一点浪费的意思了。

  我后来说了,为什么对这个,为什么对新风进行温湿度处理呢,因为新风的热负荷是客观存在的,不管你用任何的方法,必须把它从室外处理到机房的状态。舒适型空调机同样冷量的情况下,舒适型空调机的价格不到三分之一,而且是什么空调机呢?是大寒差,小风量的空调机,加湿能力强。包括北京这个地区,夏天超市的时候,梅雨季节,南方的梅雨季节反应得更大,除湿成为一个主要的例子。我举一个例子,江西南昌有两个银行的机房,全部的设备由总行统一的配制,包括UPS和空调,所有的IT设备都由总行统一控制。但是由两家机房公司来设计和施工。完工之后,有一次我到了南昌去。因为我没有带仪器,没有测试。大家进了这个机房以后,一个机房进去以后感觉特别的闷,后来我说怎么会那么闷呢。他说我们已经连续下了一个月的雨了,都是梅雨季节,湿度太大了,后来又到了另外一个机房去,感觉很清爽。我后来就问感觉很清爽的科技处的人,我说这个季节,这两个机房有什么区别吗?一个是把新风过滤以后就送到机房了,机房不是有恒温湿湿吗就处理吧,就处理到很闷的状态。另外一个机房做的时候,把新风经过做了一个架子,过滤之后,用了两台五P柜式空调机做的串式处理,做了两台新风量,送到机房,当时没有送到专用空调顶部就进入机房了,我问科技处的人,我说这个季节的时候,你这个头一台空调机的冷凝水的温度肯定是很多的。他说何止第一台,第二台空调机的冷凝水都是很大的。也就是说他把除湿的问题,交给了舒适型空调机处理了。处理完了以后,已经接近机房所要求的状态了,再送入机房,一方面保证了机房的相对湿度比较低,不会超标。同时减少了机房专用空调机的运行时间。因为专用空调机不用为了除湿来不断的开压缩机。也就是说延长的空调机的使用寿命,也节省了电能了。否则压缩机开得更紧,比如说在北京有一个石油大学的机房,我们做的一个新风预处理的空调机,但是当时没有开,我和康老师几个做机房的时候,发现湿度超标。机房的负荷,两台机房空调专用机,压缩机在工作,同时电压缩机在工作,他是用力博特的,几乎没有除湿功能,显热比几乎是1.0,空调机都是显冷量。这个时候两台空调机都在运行,而机房几乎处在非常非常低。那么,电集热器又在启动工作,这么低负载为什么会那么大的耗能啊,原因是前面有五匹柜式的空调机,没有开,我们后来打开了以后,过了几个小时,相对湿度由65%降到51%,达标了,两台空调机已经有一台停止运行,另外一台空调机只剩下一个压缩机在运行,而且电加热器也是停止运行了,所以说你用舒适性空调机对新风进行预处理,带去比较超湿的季节,包括北京的雨季,尤其是南方的梅雨季节是又有效,又省电,又便宜的办法,而且保证了机房专用空调机,延长了它的使用寿命。

  当然了这种带预处理的机器有两种,一种是落地的,也有是装在吊顶的,一般是使用吊顶的,多方便啊。我跟汤老师测试一个机房,也是一个银行的机房。头一个月,我们去做预测试,因为存在漏风,所以洁净度勉强达到了五十万级,结果进行整改,你去堵漏洞吧,堵了一个月又打扫卫生,过了一个月以后,再去测,洁净度不但没有升高,原来是接近50万级,现在变成70万级,80万级了,洁净度反而下降了。为什么?因为他用的新风净化机在吊顶内。开始我们去做的时候,过滤器没有堵上,过了一个月以后堵上了,北京的洁净度也不太好,都堵上了,为什么那么快堵说了,因为是一个整体式的,他的过滤器的面积不可能太大,因为装不下。那么最好就是落下来。而且最好是做一个架子,比如说用一千五的新风量,一个过滤器就就够了,可以装上八到十二个过滤器,一年再换一个过滤器也可以,阻力很小。当然了,你风机的压头会低,噪音也低,能量也低,而且不会说我老要换过滤器。所以说落地式的和吊顶式的比较,你应该是落地式的,而且过滤器应该尽量装得多一些。再有一个,有人说新风新风,一定要用室外,不见得,咱们刚刚讲了机房里面的尤其是主机房,差不多人很少,几乎是无人机房。那么你就取走廊或者是取其他的位置,像楼梯间,大厅里面都可以,那些地方的空气的含尘量和温湿度都比室外的要好。也比较干净一些,而且夏天呢,温湿度也比较合适。那么除湿的压力就小一些。冬天的时候,你像北方地区,如果直接取自室外的话,直接过滤以后,送入机房,不加热的话可能就结露了,你取走廊,楼梯间,大厅的就不会有结露的问题,这个地方更加节能,而且洁净度也有保证。也没有寒冷地区,新风需要预热再送入机房的问题了。

  再用几句话讲一下关于全新风冷却系统的问题。全新风冷却系统现在被大家热门的一个话题。因为尤其是在北方地区,这个太好了,最节能了,被有的称之为免费的能源。咱们看一下全球最节能的几个机房,他们都用了这个方法。但是你看看这些地方,你们可以查查地图。差不多都是在比较寒冷的地区。你像布鲁塞尔,那个地方最高温度是22度,那当然很好了,全年用都没有问题有一个机房,这是美国的俄勒冈洲,这是沙漠的半沙漠地带,这个地区温度比较高,比较干燥。这是加了细雾喷淋的设备来降温,有的时候温度会高到四十度,因为是干燥的地区。你出去在南方地区,本来已经达到了快饱和了湿度了,再喷水,IT设备就受不了了的。他们讲上海世博园用的喷的高压水喷雾来降温,喷在身上感觉好像有一个雾蒙蒙的感觉,衣服不湿,衣服不湿,可是你已经感觉到雾蒙蒙了,相对湿度也是很高了,这种在民用建筑里面可以,但是在咱们的数据中心的机房里,恐怕就成问题了。所以说在干燥地区温度比较高的时候,可以加喷雾。但是你水珠一定是不像原来我们做的空调小室用的水喷淋的那种粗喷,不是那个,这是细喷,高压的那个细喷。那么他很省水,那个水是完全蒸发掉的,不像以前的喷完的水又回去了。那样循环的使用的。

  所以就是说看你选择的地区,是否比较好。他要考虑一些什么样问题呢?一个是说咱们节能要从多个方面着眼。比如说咱们算的PUE值,那个分母有几项,有什么呢?IT设备的能耗,空调的能耗,供配电的能耗等等。分母是IT设备的能耗的比值。那么就是说你多方面的降低能耗,不能光考虑空调,再有你要保证设备的安全的运行。那么,我们应该尽量的作为IT设备的厂商的话,你要研制出低能耗,能够耐高温的IT设备,可能用同样的,比如说它的芯片,你在服务器里面你的布局的不同,也就是说你气流组织得不好,在这个小范围内组织得不好的话,也会有很大的差别。比如说有三个CPU,三个这么并联,串联的,这个加热给它,它加热给它,他对热敏感,发热量又大,肯定对服务器抽屉要求的进风温度就不能抬高,太高的话过不能正常运行了。把这三个CPU这么并排者摆会好很多,所以说IT设备尽可能耐高温。刚才美国的空调协会的标准18到27进风温度,已经是提得比较高一些了。以前咱们总是要送十几度的温度,现在二十几度就可以了。就是考虑到,你就是在那个方面想办法。

  还有就是说选址很重要,你要想用这个自然冷却,选址的话,决定了全新风冷却系统的可行性。还有一个由于密度的不断提高,那么冷却所需要的风量会很大。比如说你如果十度温升的话,一个千瓦的发热量需要三百立方米的风量。所以当你密度比较高的时候,你这个机房,整个功率比较大,这个时候你所需要的冷却的风量,新风量会很大。很大的时候,而且这个新风量需要粗效,中效,亚高效过滤,刚刚讲过了你要达到这个要求,如果这个室外的空气不太好,再加上化学味道的过滤,再加上那么大的风量,那么他可能会,能耗会比较大,所以说具体的能不能用,你就具体做计算了。你投入了多少成本,你多长时间可以回收,你能节省多少能量,这些你都要仔细的做计算。才能决定我们是否能够采用。

  或者是说部分采用,什么叫做部分采用呢?就是说你跟传统的空调机,但是加上节能模块,节能措施,然后再加上新风的冷却系统来使用。

  还有一个,如果机房里有加湿设备,机房的漏点问题就比室外的温度高,这个时候的新风就不能直接的往机房里送,否则就有一个结露的问题,这个问题不得不考虑,像哈尔滨,零下几十度的温度,直接送进机房是不可以的,有的说那用空气热交换器,交换,别让室内外温度接触就可以了,就没有洁净度的问题了,但是由于空气和空气之间的交换器,这个交换的效率比较低,如果我整个的热负荷比较大的话,这个换热气会很大。而且,当你室外温度要低的,室内温度高,这个温差大的时候,这个交换效率才高。但是室外温度太低的时候,你也不能让他再这个换热气里面来结露甚至是结冰,温差小的时候,到是不结露不结冰了,但是那个效率要考虑的。确实在北方的地区也有做热交换机的,这是很好的探讨,但是要进行详细的技术经济比较。

  我们审过一个方案,都考虑了这些问题,结露,结冰,结露怎么处理啊等等考虑得很周到。有很多人在做这个方面的工作,我觉得是很好的一个开端。在气候条件达不到,全年采用新风冷却的地区,可以采用带节能装置的空调系统与新风冷却系统结合应用,这样可以大大降低PUE值,比如说商务部的机房用了冷冻水的系统,冷却塔的冷却水到了冬天的时候,经过了一个换之后,把送如了机房,代替的冷却水,可以大概用四个月的样子,设计的标准是大概1.7还是1.8PUE值,因为现在的负载太低了,可能或没有达到这个设计值。将来的负载高的时候,可能会达到这个值,这个很不错了,就是说能有四个月的使用,而且选择冷水机组的时候,会考虑这个问题,这几个大的冷水问题,离心式的,还配了两个小的罗杆式的冷水机组,为什么?全空气冷却的时候不够,作为它的补充,但是这个冷水机组是这样,有一个运行的最高的风,是吧?在很低的负载情况下,比如说20%的负载,10%的负载,特的效率很低,很耗能,很不合算。所以说我在负载很小的时候,我用小的冷水机组来用。那个大的是夏天用的。所以说让冷水机组也是在这种效率比较高的阶段运行。选冷水机组也有讲究。你要看它的效率曲线,什么位置是最高,并不一定是百分之百最高,可能是百分之八十,也有可能是百分之六十,尽可能在60%到80%这个范围内运行。开多少台也有讲究的,不要再负载很低的情况下。虽然冷水机组CUP值很高,但是如果运行不合理,也会降低三点几的CUP值,也很不节能了。

  再有室外的空气不断的变化,室内的温湿度相对要求恒定,逆控制系统也要很好的考虑,由于时间关系就讲这么多,谢谢大家。

来源:IDCUN 作者:IDCUN
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