机房空调送风工程
江苏华电节能科技有限公司
中央空调送风项目
摘要：由于IDC机房数据设备日趋高密度，单位机架的能耗越来越高，传统的基于先空间制冷再传导到设备制冷的空调布局模式已不能满足其发展需要。我公司提出了先设备制冷再空间制冷的思路，对机房空调送风改造，以满足高密度数据机房发展需要。
关键字索引：
洪灌式送风方式：通过风帽直接将冷风输送到机房空间，先冷却机房环境，再冷却设备的送风方式；
冷源：机房内部用于提供冷风的设备或系统，常见的机房冷源形式有：空调系统、热交换节能系统；
主风管：为一列机柜提供冷气流的送风管道，连接静压箱和分支风管；
分支风管：为一个机柜提供冷气流的送风管道，连接主风管和送风器；
门板式送风器：在原机柜前门的基础上增加密闭储风结构，并能直接替换原机柜前门的一种送风装置；
一．江苏华电节能科技有限公司通信机房能耗状况及节能重点
一般通信设备用电占总用电量的30%左右，由于目前的通信网络在用设备新旧交错，所以耗电量也参差不齐。通过更换效率低下的在网设备，合理调整用电负荷能够有效的达到节能的效果。另外，在IDC机房中，设备工作温度也会影响耗电量。比如设备在20℃时，风扇转动比较慢，当设备工作在35℃时，风扇的转速急增，用电量就相应变大。因此，能够让负载工作在合理的环境下，也能节约耗电。
机房环境用电。主要包括机房照明、空调制冷和制热。其中照明及其它用电占总用电量的10%左右，空调用电占总用电量的60%左右。机房使用空调设备能有力保障通信设备的正常运行，而空调系统是机房耗电的主要设备，在耗能量方面占了相当大的比例，机房节能的主要方向是机房环境节能，而机房环境的节能重点是空调节能。而传统空调洪灌式送风方式把大量冷量浪费在机房空间环境中。因此通过机房送风工程降低能耗大有潜力。
二．中央空调送风通信机房送风气流组织混乱对设备及空调的危害
随着科技的发展，大量的高密度服务器和小型机的使用，大多数IDC机房出现机房内气流组织混乱，冷热气流混合现象严重，导致机房制冷利用效率低下，而且局部热点问题时有发生，甚至引起设备宕机，给IDC机房的运行造成严重的危害，具体有以下几个方面：
A、设备运行温度超标，造成宕机情况，严重影响系统运行
B、设备长期处于高温运行，运行风险增加，根据统计资料表明，温度升高将导致：
磁盘磁带会因热涨效应造成记录错误；
计算机的时钟主频在温度过高都会降低；
UPS配置的铅酸密封免维护电池在高温情况下，使用寿命会急剧下降；
网络设备传输误码率增高甚至失效；
服务器自动保护停止工作；
服务器硬盘损坏、引起火灾等；
温度每升高10℃，计算机的可靠性就下降25％，使用寿命将减少到50%；
C、送风量降低将导致空调机组制冷效率低，造成制冷能耗升高；
D、热交换不充分，制冷系统过剩运行严重，造成空调能耗升高；
三．机房空调送风的优势中央空调送风
1、彻底改变IDC机房气流组织，使空调冷源先通过设备再到达空间，大大减低设备进风温度，改善设备运行环境，使得设备功耗下降，寿命延长。；
2、通过机房空调送风改造，可以提高空调回风温度，减少空调压缩机运行次数，大大减低能耗，并延长空调的使用寿命。
3、提高机架利用率，在不增加投资的情况下，增加IDC 机房的设备容量，大大提高现有IDC机房的使用效率。
送风奠定机房节能基础
长期以来，机房环境温度决定了设备工作状态好坏。机房环境温度是否合格反映了一个机房的建设和维护水平，但在送风模式下，机房环境温度是否可以调整引起了业界的争论。
机房环境温度设定依据
传统机房空调送风模式
传统网络机柜采用了传统通信设备机柜的设计原则，它基于二个前提条件：一是机柜内设备功率不大，一般在1kW以下；二是要同时兼容上送风和下送风气流组织，详见图1(a)，因此这类机柜有如下特点：
1.上下开口，保证在机房采用下送风时能形成下进上出的气流组织；
2.前后面板开大量网孔，保证在机房采用上送风时能形成前进后出的气流组织；
3.机柜内服务器四周还可上下通风，有助于空气流动。
对于上送风方式，其实属于混合送回风方式，通过过道上吊顶风管引出出风口向机柜输送冷气，而设备排出热气也得从机柜顶空或行人过道回流空调设备中去。在机柜过道里或机柜顶空，冷热空气混杂，每个点都可能是冷热空气中和区，导致机房整体环境温度偏高。
对于下送风方式，虽然冷气是从机柜底下出来，但由于机柜完全不密封，相当一部分冷气还是从机柜里泄漏到过道或顶空上回流到空调设备中去。由于下送风口不具备风量调节能力，从功率小的机柜流出的冷气也直接回到空调设备中去，实质上是一种浪费。
传统通信机房环境温度的指标及测量方法
修订机房标准：一类通信机房：10℃～26℃；但IDC机房：20℃～25℃(引自YD/T1821-2008《通信中心机房环境条件要求》。
国外通信机房环境标准：
温度条件：21℃～23℃；可用温度条件：10℃～32℃。
传统通信机房环境温度的指标及测量方法
机房环境是一个广义概念，在一个摆满机柜的大机房内，每个点的大气温度也是不相同的，因此环境温度指何处温度？也是必须明确的问题。根据相关通信标准，可以按照如下规定进行环境温度测量。
1.测试设备：水银温度计/电子温度计等；
2.测试点分布如图2所示
注：测点位置2、3、4、5均应选在A～1、B～1、C～1、D～1中心点附近。
3.机房温度的检测应在设备正常运行1h以后进行；
4.测点选择高度应离地面2m，距设备周围0.4m以外处，并应避开出、回风口处进行；
5.每个测点数据均为房间的实测温度，各点应符合规定要求。
传统机房内测点温度形成机制
以传统机柜统一朝向的上送风机房为例，在过道上方2.5～2.8m高的冷气口下吹冷气向下形成一个半球面，随着空气输送距离的增加，球面也逐渐增大。从图3可以看出，按通常机柜后面排出热气温度35℃、风管输送冷气15℃，再假设过道里冷热气量基本相等，则机柜过道内冷热中和后空气温度25℃，这是机房环境温度比较合格的典型场地。