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空调系统的阻力问题

来源:机房 360 作者:叶子 整理 更新时间:2010/5/25 18:25:09

摘要:空调出风口+机柜底部,地板下为静压箱,如果地板下无任何遮挡,其气流比较顺畅。但实际运行的机房,地板下往往有桥架和线缆,解决这个问颧很关键。

  机房空调的室内风循环系统非常关键,了解专用空调室内空气循环的整个组成和阻力情况,对于解决空调风系统的问题很有好处。

  风循环系统的组成

对于下送风方式,其气流的循环可以分为4段,如图1。





(1)空调出风口+机柜底部,地板下为静压箱,如果地板下无任何遮挡,其气流比较顺畅。但实际运行的机房,地板下往往有桥架和线缆,解决这个问颧很关键。

(2)从机柜底部+机柜顶部,是真正需要环境保障的区域,是主要的热源区,也是最容易形成气流阻滞的一段。机柜内有服务器层层阻隔,仅靠空调自身的气流压力自下而上流动,如果机架面板不严密造成漏风(部分使用中的机架刻意将前面板设计成孔板),在机架的中上部往往气流小、压力弱、热量积聚,形成了高温带。为解决这一矛盾,并便整个气流路径上基本保持恒值,可在机架顶部安装适合的风扇解决。

(3)机柜的顶部十天花板+空调回风口,整个回风路径比较顺畅。

(4)空调机组内部气路,主要是回风过滤网的阻力和风机的驱动力。

对于上送风方式,其气流的循环可以分为3段,如图2所示。




(1)空调机组内部气路,主要是回风过滤网的阻力和风机的驱动力。

(2)空调出风口十天花板+机柜周围,整个送风路径比较顺畅,但由于IDC机房热量大,上送风空调冷风吹不远,对于超过20m的走廊,往往在机架走道2/3距离内有冷风,其余1/3的距离内是热气腾腾。对于冷量足够、层高不是特别高的机房,借鉴机架通风加装风扇的措施,可以采取加装接力风机的方式。

(3)机架+走廊+空调回风,上送风空调的冷却方式很难有效控制空间温度。因为其散热和冷却都是靠扩散混合,冷热气流不具有严格的隔离性,其冷却效果势必不够理想。

风循环阻力的关键点和解决方法

由于上送风方式对于热量大于lkW每立方米的机房不适用,而目前大部分机房的发热都已经接近或超过这一指标,所以DC机房的送风方式大多是采用下送风方式。如采用上送风方式,阻力不是最大的间题,在热压作用下,冷气流输送不远是最大的困扰,因此加接力风机是解决问题的有效方法。下面重点讨论下送风的阻力问题。

  三个阻力关键节点

空调过滤网:过滤网长期与大量空气接触,在积累了一定的灰尘后,阻力上升,积满灰尘时的阻力是新过滤网初阻力的2~4倍。中效,中高效的过滤网的终阻力可以达到200~30OPa,对于约40OPa全压的风机,是非常大的负担。

送风静压箱:这一通路本身的阻力不大,但现场实际情况是防静电地板下经常会大捆的线缆横向经过风路,将有限的地板挣高压缩得更小,造成阻力大增,冷风难以通过。

e机架内部阻力:机架内层层叠叠地布满服务器,使机架内很少有纵向的气流通道,造成气流从机架下到机架顶部的阻力很大。气流在上升过程中还要受到服务器风扇排除高温气流的严重扰动。

  气流阻力问题的解决
 
空调过滤网经常更新或冲洗,减小阻力。

改地板下走线为行架上走线,便地板静压箱通畅。若实在无法改走线方式,应将线缆摊平,减少对风路的影响。

根据设计功率,在机架的顶部安装轴流风机,其作用相当于机架中的接力风机。

机架的面板采用孔板,使气流与环境空气相混合,减小阻力。

增大机柜尺寸,尤其是后部纵向风道的尺寸,大部分机柜热量集中在这里。

在服务器前面板之间增加挡板;未安装服务器的u位用盲板封堵;机架前面板保证气密性,尽量减少冷风逃逸到环境中,便进入机架中的冷风强制通过服务器,以保证冷却效果。

责任编辑:叶子

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