成都机房建设专家:大数据中心水冷空调控制系统设计手册!

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所属分类:安防新闻

大数据中心水冷空调控制系统设计手册,大数据中心运维服务

1.简述

近些年来大数据技术的迅速发展趋势,全世界大数据中心刚开始朝着超大化的方位发展趋势,单机版柜功率不断提升,5KW、7KW、10KW乃至几十KW输出功率服务器机柜已逐渐变成基本配备。

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新一代大数据中心更明显的主要表现为:经营规模更大、相对密度更高、致冷规定更高、部分超温变成常态化等特性。信息主机房的高功率化对空调机组的致冷及主机房热管散热明确提出了更高的规定,空调机组短期内的制冷终断都是导致IT机器设备超温服务器宕机,传统式风冷式中央空调的致冷方法已不能满足主机房致冷要求。怎样确保新一代大数据中心空调机组的可以长期性、不断、平稳的为大数据中心主机房出示需要的工作温度、环境湿度变成每一大数据中心运维服务工作人员务必遭遇的难题,而空调机组的供电系统方法对所述确保规定可否超过起着主导作用。

从中国大数据中心的发展趋势看来,因为功率的提升,新一代大数据中心特别是在是大中型大数据中心基础选用致冷高效率更高的水冷空调系统软件来考虑持续增长的致冷要求。文中中小编关键融合本身工作经历关键对于水冷空调系统软件的供电系统设计方案及一些疑难问题开展解析和讨论。

2.新一代大数据中心与传统式大数据中心的差别

传统式大数据中心一般功率较低,大部分单机版柜功率小于2KW,在中央空调系统异常终止制冷时,要是维持IT机器设备供电系统持续,根据提升离心风机、开窗通风等方式仍可维持大数据中心持续不终断运作,因而在传统式大数据中心的运维服务中空调机组的必要性通常不像供电系统那般重视。新一代大数据中心对运维服务的重中之重开展了彻底改变,空调机组与大数据中心供电系统一样决策着大数据中心可否安全性平稳运作。小编工作中依照ASHARE规范测试标准,运用假负载对仿真模拟了一个设计方案功率5KW/服务器机柜主机房丧失软装家具后主机房溫度升高状况。实验挑选一个350平方米主机房内,主机房内安裝服务器机柜158个。检测前起动假负载和中央空调,使主机房溫度超过信息主机房一切正常运作平稳情况。关掉主机房两边尾端中央空调仿真模拟中央空调丧失制冷。汽车空调系统终止运作后,靠主机房室内空间的制冷量只有保持不上3分鐘。

不难看出伴随着IT机器设备功率的不断提高,信息主机房容许的中央空调终止运作時间已变成分鐘级,再此标准下根据运维管理工作人员“当场检修”来清除中央空调系统异常修复主机房致冷已已不将会。空调机组短期内终止运作都是导致主机房内发热量的迅速沉积,并引起机器设备高溫服务器宕机,因而确保空调机组安全性平稳运作的供配电系统的必要性也进一步突显。

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3.高功率大数据中心水冷空调系统软件的供电系统设计方案常见问题

新一代大数据中心典型性的空调水冷系统软件的构造基础全是由属下三绝大多数构成:

(1)由闭式冷却塔+制冷离心水泵+冷却循环水供电及智能回水管道构成的中央空调冷却系统;

(2)由制冷机组+冷藏离心水泵+冷藏水供电、智能回水管道构成的中央空调冷藏水系统软件;

(3)由地暖分水器+尾端中央空调+风盘+集水器+冷藏离心水泵构成的空调制冷量分派系统软件。

另外为确保冷藏水供电和冷却循环水供水设备均能靠谱、平稳运作,设计方案上将制冷机组、冷藏离心水泵、制冷离心水泵地暖分水器、集水器、负责人路等都设计方案成1+1冗余备份方法。虽然空调机组的设计方案中选用了数据冗余等多种保障体系,但若空调机组供电系统设计方案中一些缺点依然不可或缺一个高靠谱的供配电系统来确保空调机组能够不断平稳的为信息主机房出示致冷。

3.1水冷空调系统软件供电系统计划方案的基本设计方案

水冷空调系统软件供电系统设计方案中冷藏离心水泵、制冷离心水泵、尾端中央空调等主要设备一般选用双路电压+ATS电源开关的数据冗余型供电系统计划方案:

针对选用底压油机做为不间断电源的大数据中心,空调机组一般设计方案为有油机确保的双路电压键入+ATS电源开关,一切正常运作时两路口电压最先馈送至ATS电源开关,并能够挑选在其中一路做为主用,另一路做为预留。一切正常运作时由做为主用的一路向离心水泵、尾端中央空调等机器设备供电系统,当主用路常见故障是能够全自动转换至预留路工作中。ATS电源开关的变换能够在秒级時间内进行,秒级的终断彻底考虑空调机组终止运作時间规定。

针对选用髙压油机做为不间断电源的大数据中心,因为现阶段一些地域的电力工程主管机构通常会对髙压油机的全自动投切开展限定,人工服务投切会增加髙压油机供电系统修复时间,因而大部分空调机组供电系统设计方案时会为尾端中央空调和冷藏离心水泵配备UPS、EPS等ups电源确保在髙压油机投切元器件的持续制冷。

3.2水冷空调系统软件供电系统设计方案中应防止“服务器宕机”

在所述二种基本设计方案中都选用ATS做为保持双路供电系统全自动转换的重要元器件,可考虑一般但从ATS具体运用实际效果看ATS依然存有一定的返修率造成该姿势不姿势或错误操作等。ATS承重下方全部离心水泵或尾端中央空调的负载,存有显著服务器宕机,ATS常见故障将造成下方全部机器设备关闭电源。针对高功率的信息主机房,ATS常见故障可导致尾端中央空调终止制冷主机房溫度迅速升高或冷藏离心水泵转停尾端中央空调无冷量填补从而导致主机房高溫服务器宕机风险性。为防止将全部生鸡蛋放到一个竹篮中的风险性,为尾端中央空调配电设备系统软件提升一个ATS电源开关,将互相间距的中央空调所属不一样配电设备系统软件,提升高功率信息主机房安全系数。

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3.3水冷空调系统软件供电系统设计方案中应考虑到“持续致冷”

因为高功率信息主机房在中央空调丧失致冷标准下主机房溫度积累十分快速,空调通风设备短期内终止制冷就可导致IT机器设备高溫服务器宕机。因而在开展新一代大数据中心的设计规划时要考虑到到持续致冷的重要性。一种见解觉得,在大数据中心设计阶段开展负载评定时通常超过中后期具体一键装机的负载,因而觉得过多注重持续致冷一方面会导致空调机组变电设备项目投资的增加,另一方面还将会导致中后期机器设备使用率劣等难题。但依照IT技术性的发展趋向,每5年上下功率会有一次技术性升级,而大数据中心一般设计方案生命期一般高于30年,因而在大数据中心的设计规划环节务必充分考虑中后期扩充和技术性升级。

大数据中心持续致冷的详细解决方法不但包含空调末端、冷藏离心水泵的连续运作,还应设定蓄冷罐贮备一定的冷藏水用作制冷机组终止工作中时能够根据蓄冷罐向空调水系统填补凉水。为空调末端和冷藏离心水泵均配备UPS保证数据主机房的尾端中央空调在电压停电了、髙压油机修复供电系统前主机房内气体再次循环系统流动性,转将冷藏自来水管路中冷藏水再次被运输至空调末端主机房出示制冷量,存储在蓄冷罐里的冷藏水填补到管道中为冷藏自来水管路中再次填补制冷量以考虑持续致冷要求。

处理空调机组持续致冷需提升蓄冷罐、UPS、电瓶组与管道等,这种会提升大数据中心基本建设前期的项目投资,但会是大数据中心中后期市场拓展的适应能力大大的提高。一旦基本建设前期未设计方案待中后期再次提升更新改造不但提升带业务流程更新改造的风险性并且会导致项目投资进一步增加。现阶段一部分在建大数据中心出現的因早期未考虑到持续致冷建成投产后不符合致冷要求而迫不得已开展更新改造的实例很最该思索,上述所说情况的出現一方面因设计方案前期对功率的提高欠缺长期性考虑到,另一方面对高功率主机房丧失致冷状况下的温度状况欠缺全方位了解。

3.4水冷空调系统软件供电系统设计方案中应考虑到起动冲击性电流量

针对冷藏水型空调机组,尾端中央空调的关键耗电量为离心风机。离心风机关键为感性负载,在电流量突然变化时一般觉得会造成很大的冲击性电流量,特别是在从静止不动情况忽然起动,这一点在传统式AC离心风机上主要表现更加突显;冷藏离心水泵则是典型性的感性负载突加负荷时冲击性电流量更大,一般会超过额定值的6、7倍。根据所述缘故,一般觉得假如给尾端中央空调和离心水泵配备ups电源(UPS或EPS时)务必要考虑到冲击性电流量的容积。但从具体运用看,当尾端中央空调或离心水泵的电压供电系统终断时UPS电瓶会马上根据逆变电源担负负载,这时离心风机或电动机仍在高速运转,其冲击性电流量与从静止不动情况忽然载入时彻底不一样的。尾端空调风机一般功率较小,因而一般UPS彻底能够做为后备电源,针对离心水泵类

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