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1. 關(guān)注地板高度、樓房的凈高和機架間距
地板下除消防管道外,建議盡可能不要安裝任何電纜、線槽或管道等,這些干擾物會強烈干擾地板下空間的送風(fēng)氣流分布,增加風(fēng)阻,使不同機柜中設(shè)備的冷卻性能不均勻。
活動地板的高度對機房空調(diào)的空氣循環(huán)效率有著重大的影響,架空地板的高度應(yīng)根據(jù)負荷密度、機房面積綜合確定。所需的凈高度取決于機房的大小、功率密度和空調(diào)的設(shè)計方案。對于氣流組織來說,活動地板高度是越高越好,大型IDC機房建議地板凈高不小于 600mm,一般認為每個機柜的功率密度低于3kW時建議地板的高度為600mm,功率密度在3~5kW時建議地板高度為800mm,功率密度大于5kW時建議地板高度為1000mm。并根據(jù)機架負荷可以適當(dāng)加大機架間距。
IDC機房的高度不宜太低,要保證回風(fēng)層的層高,如果這個高度太低,則會影響空調(diào)的回風(fēng)效果,導(dǎo)致機柜內(nèi)部的熱量不容易返回空調(diào);另外,在市電中斷過程中,機房層高也會影響服務(wù)器宕機的時間,因此要保障機房的層高。
2. 要保證冷風(fēng)道的完整(若采用冷通道封閉形式)
冷通道要做到完全封閉,這樣才能保證氣流組織,常規(guī)的解決措施如下:
(1)地板安裝必須不漏風(fēng)。只有在冷通道內(nèi)才能根據(jù)負荷大小替換相應(yīng)的通風(fēng)地板。通風(fēng)地板的通風(fēng)率越大越好,建議采用高通風(fēng)率地板。不建議使用可調(diào)節(jié)的通風(fēng)地板,因為阻力大,而且運維一般做不到精細的管理。
(2)冷通道前后和上面要求完全封閉,不能漏風(fēng)。建議采用能自動關(guān)閉的簡易推拉門,在門上建議安裝觀察玻璃。目前很多冷通道上部的封閉板采用透明板,因為透明板在安裝較長時間后,上面會形成一層灰塵,定期清洗工作量特別大。建議冷通道上部的封閉板采用不透光的金屬板,機柜前面安裝LED節(jié)能燈解決冷通道照明問題。
(3)機柜前部的冷通道必須封閉,沒有安裝設(shè)備的地方必須安裝盲板,建議使用免工具板。機柜兩側(cè)的設(shè)計不能漏風(fēng)。機柜如果有前后門,建議使用直徑超過8mm的六角形孔,透風(fēng)率不低于70%,風(fēng)阻要小。如果管理上沒有要求,建議機柜盡可能不安裝前后門。
(4)地板下電纜、各種管道和墻的開口處要求嚴(yán)格封閉,不能漏風(fēng)。地板上的開口開孔也都要嚴(yán)格封閉,不能漏風(fēng)。
實際使用中,如果發(fā)現(xiàn)機房某處的溫度過低,就表明該點的冷風(fēng)存在泄漏。
3. 開口地板的布置
開口地板應(yīng)該布置在需要冷風(fēng)來對設(shè)備進行冷卻的位置。不要在機房空調(diào)機組附近放置開口地板,否則空調(diào)送出的冷風(fēng)很容易返回空調(diào),開口地板與空調(diào)機組之間應(yīng)保持至少2m的間距。
由于防靜電地板的尺寸為600mm×600mm,因此對于單個機柜功率密度小于5kW時的最佳布局是七塊地板擺兩排機柜,設(shè)備對其冷通道。
對于高密度機柜,可以根據(jù)功率密度和通風(fēng)地板的通風(fēng)率決定八塊或九塊地板擺放兩排機柜。
標(biāo)準(zhǔn)機柜的寬度為600mm,剛好對應(yīng)一塊地板。服務(wù)器機柜的長度一般為1000~1100mm,相應(yīng)的熱通道寬度為800~1000mm。為了不使熱透道過窄,我們建議機柜的前門及前門框為外掛式,后門為內(nèi)嵌式,這樣前門框和前門的厚度就安裝到冷通道內(nèi)(機柜本身的深度一般為1000mm就能滿足需要),熱通道的寬度相應(yīng)的不至于過窄。
4. 機柜內(nèi)部氣流
對于服務(wù)器來說,如果空調(diào)總的制冷量和機房大環(huán)境氣流可以滿足機房要求,最后還要保證機柜內(nèi)部服務(wù)器的溫度正常,換句話說就是機柜內(nèi)服務(wù)器產(chǎn)生的熱量要能通過機柜內(nèi)部的小氣流組織及時帶走。在機柜里面,一方面,空氣氣流會選擇流阻最小的路徑,我們要阻止機柜內(nèi)熱空氣同冷空氣混合;另一方面,在一個機架內(nèi),冷氣從下部送入,自下而上流動,機架最上部服務(wù)器溫度往往是最高的,如果機柜內(nèi)部的小氣流組織不合理,或者冷風(fēng)進風(fēng)量不夠,就會造成服務(wù)器局部過熱。
1)消除氣流回流
在存在氣流回流的情況下,機架正面的垂直溫度梯度會很大,部分機架前部的上下溫度差可達10℃。因此,一方面要使用盲板或擋板來封閉服務(wù)器被拆除或者未安裝的空間,防止部分冷空氣直接跑到熱風(fēng)風(fēng)道內(nèi),另一方面也可以防止服務(wù)器的熱風(fēng)通過這些部位回到服務(wù)器的冷風(fēng)風(fēng)道內(nèi),造成氣流組織短路。安裝擋板可以防止冷卻空氣繞過服務(wù)器上的入口形成熱空氣循環(huán),在機柜上層服務(wù)器的入口,溫度有了明顯下降。
2)新型工藝機柜
新型工藝機柜是專門對機柜內(nèi)進行優(yōu)化和機柜氣流組織設(shè)計,直接在機柜內(nèi)部進行送風(fēng),采用盲板和漂浮式盲板來封閉機柜上未使用的單元,機柜的前門和服務(wù)器形成一個單獨的冷通道,熱風(fēng)從機柜的后面和上端排出,避免了機柜內(nèi)氣流短路,氣流組織比較合理。
5. 更高密度服務(wù)器布置
從IDC運行情況來看,我們會遇到兩種不同的熱點問題,一種是在低密度區(qū)域布置更高密度服務(wù)器造成的局部溫度過高;另一種是整體熱點,所有服務(wù)器均是高密度設(shè)備,造成整個機房溫度過高問題出現(xiàn)。對于前者,建議重新設(shè)計IDC機房;對于后者,最好不要這樣布置,如果逼不得已,最好能采取一些特殊的補救措施。
1)局部高密方案
不同功率密度的服務(wù)器不宜布置在同一機房,尤其是在固定密度區(qū)域布置更高密度服務(wù)器,會導(dǎo)致機房局部熱點問題突出。但在實際過程中,往往又不可避免。例如,用戶一定要這樣布置,而溝通無效的情況,如何解決這些問題?
方法一:在現(xiàn)有的運行空間內(nèi)加強冷卻能力。
如果用戶無法對其高密度服務(wù)器進行分散,這種情況下,就要想辦法增加冷卻能力,在機房里增加空調(diào)設(shè)備,并在高熱區(qū)域增加開口地板的數(shù)量,也可以安裝地板下氣流輔助裝置,或安裝特制的回流管道,確保高密度服務(wù)器可以得到足夠的冷量,同時服務(wù)器排出的熱量可以順利返回空調(diào)。
方法二:分散熱機架。
在實際情況中,由于機房空間的限制,增加空調(diào)冷量的方法很難實現(xiàn),因此將高密度負載進行分散是一個比較有效的方法,這樣分開的高密度機柜可以有效地“借用”鄰近機架的冷量來進行冷卻。例如,某IDC機房,用戶要在機柜設(shè)計功率4.5kW的機房放置部分12kw的核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備((cisco N7K),在解決這個問題時就采用了熱量分散原則,將兩個機架布置在不同的兩列,并留出三個機柜的位置用來冷卻這個高密度機架,這樣可以將機房平均功率密度控制在設(shè)計的范圍內(nèi)。
2)整體高密方案
如果所有服務(wù)器均是高密度設(shè)備,則必須重新設(shè)計IDC機房,但是我們會面臨一個問題,就是風(fēng)冷空調(diào)的冷卻極限(目前為5kW/㎡),如果機柜的發(fā)熱過大(現(xiàn)在一個機柜的熱量就輕松突破20kW),我們應(yīng)該如何解決這個問題呢?
采用增加機柜的間距或者降低服務(wù)器的放置密度,從而降低整個機房的平均功率密度,可以把功率密度控制在風(fēng)冷極限的范圍以內(nèi)。在電信某IDC機房,用戶服務(wù)器單機柜銘牌功率為20kW,實測為13kW,機柜發(fā)熱嚴(yán)重。而用戶又很著急,為了完成這個任務(wù),電信在規(guī)劃這個機房時,加大了冷風(fēng)道和熱風(fēng)道的間距,將冷風(fēng)道從1.2m提升到4.8m,并增加了熱風(fēng)道的間距,這樣一來,單位功率密度就下降了1/2;另外增加了機房空調(diào)數(shù)量,提升了地板高度,把地板高度提升到1.2m,并啟用了柵欄地板,保證了機柜所需的冷風(fēng)風(fēng)量。
從使用效果看,該機房冷卻效果良好,圓滿地解決了用戶的需求。但是這種解決方案存在成本較高的問題,這種解決方法只有在對成本不敏感的情況下使用才是合理的。
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