隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起,數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求量急劇增加,以承載服務(wù)器設(shè)備為主體的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜越來越廣泛應(yīng)用在世界各地,而這類網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜最集中的地方就是一些大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心(即IDC),可以有成百上千網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜密集排列在機(jī)房中。由于服務(wù)器類設(shè)備耗電量不斷增加,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的耗電功率是傳統(tǒng)通信設(shè)備機(jī)柜5~10倍,為這些網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜提供空調(diào)制冷和供電保障已經(jīng)成為當(dāng)今業(yè)界的一個(gè)棘手問題。中國電信旗下有大量大型的IDC機(jī)房,網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的空調(diào)制冷和供電保障得不到很好的解決,不但通信生產(chǎn)安全沒保障,還浪費(fèi)大量能源,不利節(jié)能減排。
中國電信通過對數(shù)據(jù)用網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜和電源列柜的大量應(yīng)用技術(shù)研究,創(chuàng)新提出并合理地解決了網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜在空調(diào)制冷和供電保障上的一些難題,于2009年7月制定了富有中國電信特色的《數(shù)據(jù)用網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜技術(shù)規(guī)范》和《數(shù)據(jù)用電源列柜技術(shù)規(guī)范》(下簡稱《技術(shù)規(guī)范》),對數(shù)據(jù)用網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜和電源列柜的結(jié)構(gòu)功能和技術(shù)指標(biāo)做了詳細(xì)規(guī)定。
二、傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜無法滿足當(dāng)前IDC機(jī)房電源環(huán)境保障需求
1、傳統(tǒng)機(jī)柜氣流組織設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)通信機(jī)房中的空調(diào)系統(tǒng)有下送風(fēng)方式或上送風(fēng)方式。下送風(fēng)方式從理論上說是一種效率較高的氣流組織方式,曾得到國內(nèi)外普遍認(rèn)可,但自上世紀(jì)末一些重要下送風(fēng)機(jī)房發(fā)生了嚴(yán)重火災(zāi)事故后,中國電信正式發(fā)文在機(jī)房里禁止采用下送風(fēng)下走線方式、只準(zhǔn)采用上送風(fēng)上走線方式。在大型IDC機(jī)房采用上送風(fēng)方式后,由于機(jī)柜發(fā)熱量過大,很難將機(jī)柜熱量帶走,造成空調(diào)系統(tǒng)效率低下,機(jī)房環(huán)境嚴(yán)重劣化,不能滿足設(shè)備運(yùn)行要求。因此,在經(jīng)過周密測試和調(diào)查研究后,為兼顧機(jī)房安全和空調(diào)制冷效率,中國電信提出了在大型的IDC及專用機(jī)房采用下送風(fēng)、上走線的新型布局方式。由于IDC機(jī)房內(nèi)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的功率大,即使是下送風(fēng),通過冷卻機(jī)房大環(huán)境來冷卻機(jī)柜設(shè)備的制冷方式也是無法達(dá)到理想冷卻效果,必須要做到將冷空氣精確輸送到機(jī)柜設(shè)備內(nèi),制冷效果才能達(dá)到最佳。
傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜采用了傳統(tǒng)通信設(shè)備機(jī)柜的設(shè)計(jì)原則,它基于二個(gè)前提條件:一是機(jī)柜內(nèi)設(shè)備功率不大,一般在1kW以下;二是要同時(shí)兼容上送風(fēng)和下送風(fēng)氣流組織,詳見圖1,因此這類機(jī)柜有如下特點(diǎn):
1)上下開口,保證在機(jī)房采用下送風(fēng)時(shí)能形成下進(jìn)上出的氣流組織;
2)前后面板開大量網(wǎng)孔,保證在機(jī)房采用上送風(fēng)時(shí)能形成前進(jìn)后出的氣流組織;
3)機(jī)柜內(nèi)服務(wù)器四周還可上下通風(fēng),有助于空氣流動(dòng)。
a)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的外觀結(jié)構(gòu) b)傳統(tǒng)上送風(fēng)機(jī)柜的氣流組織 c)傳統(tǒng)下送風(fēng)機(jī)柜的氣流組織
圖1傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的外觀結(jié)構(gòu)和氣流組織
2、傳統(tǒng)機(jī)柜在IDC機(jī)房應(yīng)用存在的問題
這種網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜用在發(fā)熱量小的地方也許可行,用在平均機(jī)柜發(fā)熱量達(dá)4、5kW及以上的IDC機(jī)房就存在不少問題。
1)大型IDC機(jī)房不適合采用傳統(tǒng)上送風(fēng)機(jī)柜
由于大型IDC機(jī)房每個(gè)機(jī)柜發(fā)熱量都很大,必然需要強(qiáng)勁的冷風(fēng)量進(jìn)入機(jī)柜內(nèi),假設(shè)每個(gè)機(jī)柜冷負(fù)荷4kW、進(jìn)出機(jī)柜氣流溫差15℃,按Q=k m T計(jì)算
其中Q:機(jī)柜熱負(fù)荷
k:空氣比熱,取1.004J/kg.℃
m:空氣比重,取1.29kg/m3
T:進(jìn)出機(jī)柜空氣溫差
則每個(gè)機(jī)柜設(shè)備至少需要0.21m3/s的冷空氣量。
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