机房空调UPS方案建议书.docx

机房空调UPS方案建议书.docx

《机房空调UPS方案建议书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机房空调UPS方案建议书.docx（9页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

机房空调UPS方案建议书

机房空调UPS方案建议书

XXXXXX工程

机房空调和UPS配电技术方案建议书

XXXXXXXXX公司

2014年6月

第一部分：

XXXXXX工程概况及建设原则与目标

一、工程概况

XXXXX机房内铺设静电地板，静电地板高400mmm。

机房内精密空调采用风冷空调系统。

UPS采用单机系统，为后端设备提供不间断供电，UPS后备时间为X小时。

机房按功能划分为不同的机房区间，包括服务器机房和配套的UPS机房。

1：

机房概况表

机房类型

机房面积m2

设备功耗kW

服务器机房

30

15

UPS机房

20

汇总

50

二、数据中心机房空调设计依据与标准

1、设计规范与参考依据

根据国家和国际的数据中心机房与空调的标准与规范：

GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》

GB/T2887–2000《电子计算机场地通用规范》

ASHRAE（AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers,Inc.）

TIA942标准（TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters）

其他数据中心和暖通空调设计规范和文件

2、机房设计标准

数据中心机房和电力机房内有严格的温、湿度、噪音等要求，机房按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定：

1）、温度、湿度标准：

表2温度、湿度标准

级别

项目

A级

夏季

冬季

222C

202C

相对湿度

45%~65%

温度变化率

5C/h并不得结露

2）、噪音标准：

主机房区的噪声声压级小于68分贝

3）、正压密封要求

主机房内要维持正压，与室外压差大于帕，机房要求密封运行，减少门窗等区域的冷风渗透。

4）、洁净度要求

在表态条件下，主机房内大于微米的尘埃不大于18000粒/升。

5）送风速度

送风速度不小于3米/秒。

6）新风需求

满足工作人员工作所需的新风要求量，按照30～40m/h·人计算。

在过渡季节，引入室外较低温度的冷风，减少机房内空调负荷，减少机房空调能耗。

三、数据中心空调建设原则与目标

1）、标准化。

数据中心机房规划设计方案，基于国际标准和国内有关标准，包括各种机房设计标准，机房空调相关规范以及计算机局域网、广域网标准，从而为建设高标准、高性能机房奠定基础。

2）、先进性与实用性相结合。

机房空调系统设计立足于高起点，参考国际先进的机房空调建设经验以及同类机房的建设经验，适应当前数据中心机房构建合理并适当超前的技术体系架构。

3）、可靠性。

数据中心机房空调系统应具有高可靠性，以保证数据中心主设备的稳定运行；机房空调制冷量按照机房内设备功耗量以及规划布局等因素设计计算，并考虑合适的冗余，保证为用户提供连续不间断的365×24小时空调运行服务。

4）、可扩充性和工程可分期实施。

在机房空调系统设计中充分考虑用户后期的扩容，以及不同功能区间的划分，对机房空调系统做了合理的冗余设计，预留合适的安装位置，根据区域扩容情况逐步增加机房空调，提高初次投资的利用率。

5）、智能与群控管理。

机房空调系统采用智能化设计，可以实现对机房内多台机组进行集群控制，根据机房负荷变化，控制机房空调运行，实现空调的能效管理。

提供远程监控通信接口，实现远距离监控，远程监控与当地控制相同。

6）、绿色环保、节能、减排。

数据中心机房空调设计充分考虑了当前机房节能技术和节能方案，满足各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求，考虑环保、减排的要求，建设安全可靠、舒适实用、绿色节能、高效的数据中心机房。

7）、可维护性。

机房空调系统采用模块化结构设计，100%全正面维护，各部件均为标准系列化部件，并保证有充足的备品备件，减少维护时间和工作量。

第二部分：

空调和UPS技术方案与建议

一、本工程中心机房空调负荷计算

1、机房热负荷计算方法

机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。

因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。

根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。

如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。

采用“功率及面积法”计算机房热负荷。

Qt=Q1+Q2

其中，Qt总制冷量（kW）

Q1室内设备负荷（=设备功率*）。

如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备热负荷计算。

Q2环境热负荷（=～m2*机房面积）

机房类型

机房面积m2

建筑负荷kW

设备功耗kW

空调总负荷kW

服务器机房

30

15

UPS机房

20

注：

1）建筑负荷按照180w/m2核算，包含围护结构负荷、新风负荷、人员负荷等。

2）设备负荷已经考虑了同时利用热系数，按照全部转换为空调热负荷计算。

二、空调配置方案及建议

1、配置方案

根据机房空调负荷估算结果，配置XXX机房空调。

机房空调设备配置如下表5。

表5机房空调配置方案表

机房区域

空调配置型号

制冷量/显冷量kW

风量m3/h

数量

配置空调制冷量kW

空调估算负荷

送风方式

服务器机房

1台

上送风

UPS机房

1台

上送风

注:

1）机房空调回风工况：

24℃，50％RH；

2）配置空调总制冷量按照主用空调数量核计，不计算备用空调制/显冷量，配置空调的总制冷量保证一定的冗余量。

2、机房内空调送风方式：

由于机房面积不超过40平方，长度不超过8米，建议采用上送风方式。

3、新风引入：

1）吊顶内引入新风混合方式：

在吊顶回风的回风空间内，引入经过过滤处理的新风。

在平时用于满足工作人员的新风需求和保证机房密封所需的正压需求；在过渡季节加大送风新风量，新风量满足GB50174-93《电子计算机机房设计规范》要求的5％。

2）自由回风引入新风：

在回风的热通道内，引入经过过滤处理的新风。

在平时用于满足工作人员的新风需求和保证机房密封所需的正压需求；在过渡季节加大送风新风量，新风量满足GB50174-93《电子计算机机房设计规范》要求的5％。

4、架空地板高度

图3架空地板高度

根据数据中心中主设备的单机设备功耗，架空地板的高度如下表：

表6：

不同机柜功耗下建议的机房架空高度

单机柜功率kW/rack

建议架空地板高度mm

1

350～400

400～450

2

500～550

550～600

3

600～650

650～700

4

700～750

750～800

5

800～1000

6、室内外机安装

1）室内机安装建议

基本要求：

A、房间整体通风顺畅，送风、回风无障碍。

B、室内机安装在机房内，贴墙安装，间距合理，前面预留充足的检修空间和通道。

2）加湿水管：

主机房的机房空调给水管可由土建预留的每层自来供水管处驳接。

加湿水管处增加防水地漏，并在空调区域安装点式漏水告警装置检测漏水。

3）冷凝水管：

建议数据中心在土建阶段预留好每层机房空调排水管，并直通室外或者集中立管排放。

在机房空调到位后，机房空调排水管与最近的区域的排水管驳接。

4）空调配电：

空调机组的配电箱建议在每层机房内独立设置，并且考虑空调配电箱的冗余备份，避免机房内配电的单点故障。

三、UPS配置方案及建议

1、配置方案

根据机房设备负荷估算结果，配1台30KVAUPS，采用单机模式供电，UPS后备时间为XX小时。

2、蓄电池计算

UPS后备时间计算公式

UPS容量

电池逆变效率

UPS输出功率因数

UPS负载率

单体放电终止电压

30KVA

100%

经计算得出：

30KVAUPS后备时间为X小时需XX组XXX节XXX（型号）的蓄电池。

四、方案优势综述

1、先进性与实用性：

本机房空调技术建议方案，在综合考虑机架安装、设备功耗、空调制冷量需求和各用电设备的功耗等因素的基础上进行配置。

空调系统方案采用当前先进主流的上送风方式（适用于机房面积小于40平方），UPS采用单机模式+手动维修旁路供电模式，方便设备的维护。

采用先进节能高效的XXXX机房空调，具有多项先进且很有实用性的设计，如：

空调的优点。

采用XXXXUPS具有多项先进且很有实用性的设计，如：

UPS的优点。

2、扩容与分期建设

空调机组均为标准化机组，相互独立。

机房空调设计按照远期最大容量配置，但是可以根据机柜安装情况逐步增加空调，分批采购安装有利于建设的分期进行与扩容，提高了机房建设的一次性投资的利用率。

3、施工与维护简单便捷

XXX空调机组可以100％全正面维护，可以靠墙安装。

设备内部运动工作部件，如加湿器、室内送风机等，维护简单方便，减少维护工作量和维护成本。

UPS采用单机模式+手动维修旁路供电模式，在后备设备不断电的情况下对UPS进行维护和更换。

第三部分绿色环保、高效节能

1、绿色环保：

空调机组均符合环保指令：

ROHS（电机电子产品中有害物质禁限用指令）和WEEE（废电机电子产品指令）。

2、机房空调机组高效节能：

1）、机房空调显热比高，均为以上。

2）、机房空调的其他节能特点：

a、远红外加湿器6秒快速加湿、耗能低于电极式加湿、不受水质影响；

b、快速除湿阀能减少除湿的能耗、降低再热量和加湿能耗；

c、电子水流量调节装置，精确调节，保证机组最佳运行状态；

3、自然冷源利用节能：

机房引入处理后的新风，自然节能，空调机组整机年省电约2%。

本工程配置新风分体屋顶机，平时用于室内正常的新风负荷需求，保持机房内正压的需求。

在秋冬等过渡季节，新风机组可以根据室外的温湿度工况，将室外低于机房内温度的冷风经中效过滤处理，送入空调机房内与主设备机房内的热回风混合处理后，由机房空调送入主设备机房，减少机房空调能耗。

4、智能群控管理，节能降耗，节电率约7％以上：

PEX机组可以实现一个机房内32套机组群控管理，实现：

（1）、能效管理：

根据机房负载需求自动控制空调运行数量，按需分配，减少不必要的浪费。

（2）、避免竞争运行：

避免同一机房内多台空调机同时运行在制冷/加热、加湿/除湿），避免无谓的浪费，实现省电。

参考天津电信在其若干机房试点的采用智能群控机房的测试对比结果，机房空调节能省电率约7％～12％，大大提高了机房内空调的利用率，减少了能源浪费。

对于1个100kW空调负荷的数据中心而言，空调系统总耗电量约33kW（含冷冻主机、水泵，冷冻水机房空调等，EER约核算），按照7％计算，年节能电能约：

33*24*365*7%=20346kW·h（度），按照每度商业电1元计，空调每年节省约2万元。

5、运行维护节能（建议）：

（1）调整运行的温湿度要求，节能2～3％

数据中心中空调湿度在允许的范围内，降低设定值，根据ASHRAE（美国暖通空调协会）TC99中的建议：

机房内设定在回风工况24℃，45％RH，对比回风工况24℃，50％RH。

此时，机房空调可以有效利用的显冷量可以提高约3％，即机房空调可实现节省电能约3％。

另外，在保证机房不会出现过热的情况下，适当提高机房的回风温度，也能提高单台机房空调的制冷量和冷风利用效率，如机房温度和湿度设定在回风工况26℃，45％RH，机房空调对比回风工况24℃，45％，制冷量约提高2％～3％，即空调可实现节省电能2％以上。

（2）定期维护节能

定期维护机房空调机组，清洗冷冻水管路，更换回风滤网，冷冻水主机添加润滑油和氟利昂，提高机组的运行效率，也可以实现机房空调节能约1～2％。

6、节地省钱，提高机房利用率：

PEX机房空调全正面维护，可以贴墙安装，无需背后留有600mm的安装空间，提高了机房利用率，减少了投资浪费。