數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境及供配電系統(tǒng)解決方案

1、數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境及供配電系統(tǒng)解決方案一、機(jī)房環(huán)境1、以通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的通信設(shè)備（交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）的 正常使用環(huán)境要求為基礎(chǔ)，確定數(shù)據(jù)中心機(jī)房的環(huán)境要求。2、機(jī)房環(huán)境溫濕度要求AA級、A級機(jī)房溫度為21251, B級、C級機(jī)房溫度為1828C,相對濕度 4070%,溫度變化率小于5（/h,且不結(jié)露。3、機(jī)房潔凈度要求機(jī)房灰塵粒子應(yīng)為非導(dǎo)電、非導(dǎo)磁及無腐蝕的粒子。 灰塵粒子濃度應(yīng)滿足：（1）直徑大于0.5um的灰塵粒子濃度W18000粒/升。（2） 直徑大于5 u m的灰塵粒子濃度W300粒/升。3. 1. 4樓層凈空高度要求（1）數(shù)據(jù)中心機(jī)房的有效凈空高度是指設(shè)備機(jī)柜底部至橫

2、梁底部之間高度，不 宜小于3200mmo（2）當(dāng)機(jī)房上方需要安裝風(fēng)管時，有效凈空高度應(yīng)相應(yīng)增加；采用高度大于 2200mm機(jī)柜時，有效凈空高度也應(yīng)相應(yīng)增加。4、數(shù)據(jù)中心一般機(jī)房的樓面均布活荷載應(yīng)為610kN/m2；電源電池室機(jī)房的樓 面均布活荷載應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。5、機(jī)房走線架應(yīng)選擇敞開式線架，走線架不設(shè)底板和側(cè)板，寬度應(yīng)不小于400mln, 且與機(jī)柜頂端間距應(yīng)不小于300mmo二、機(jī)房供電系統(tǒng)1、電源系統(tǒng)：選用兩路市電源互為備份，并且機(jī)房設(shè)有專用柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng)作為備用電源 系統(tǒng)，市電電源間、市電電源和柴油發(fā)電機(jī)間通過ATS （自動切換開關(guān)）進(jìn)行切 換，為數(shù)據(jù)中心UPS電源、機(jī)房空調(diào)、照明等

3、設(shè)備供電。由于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的重 要性，系統(tǒng)采用雙母線的供電方式供電，滿足數(shù)據(jù)中心服務(wù)器等IT設(shè)備高可靠 性用電要求。雙母線供電系統(tǒng)，有兩套獨立UPS供電系統(tǒng)（包含UPS配電系統(tǒng)）, 在任一套供電母線（供電系統(tǒng)）需要維護(hù)或故障等無常供電的情況下，另一套供 電母線仍能承擔(dān)所有負(fù)載，保證機(jī)房業(yè)務(wù)供電，確保數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)不受影響。在 UPS輸出到服務(wù)器等IT設(shè)備輸入間，選用PDM （電源列頭柜）進(jìn)行電源分配和供 電管理，實現(xiàn)對每臺機(jī)柜用電監(jiān)控管理，提高供電系統(tǒng)的可靠性和易管理性。對 于雙路電源的服務(wù)器等IT設(shè)備，通過PDM直接從雙母線供電系統(tǒng)的兩套母線引 人電源，即可保證其用電高可靠性。對于單路電源的服

4、務(wù)器等IT設(shè)備，選用STS （靜態(tài)切換開關(guān)）為其選擇切換一套供電母線供電。在供電母線無常供電時，STS 將自動快速切換到另一套供電正常的母線供電，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的可靠用 電。供配電系統(tǒng)拓?fù)鋱D第 Will笫二路布也柴油機(jī)發(fā)電IWlH動力和電枷.ATSPDM1雙燈線供電力條機(jī)柳內(nèi)4線PDU2例小ann11f機(jī)枷. I1凱和中41L « 不；«1第一級也由第級配電第二級配電2、機(jī)房智能配電系統(tǒng)三級結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心三級配電系統(tǒng)是對機(jī)房配電的創(chuàng)新，機(jī)房三級配電系統(tǒng)有利于配電 系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)維管理 第一級：機(jī)房配電接入層。主要包括大樓地下配電室到機(jī)房輸入端電纜 的部分及機(jī)房市電配電部

5、分； 第二級：機(jī)房配電管理層。主要包括機(jī)房UPS配電部分。通過使用模塊 化配電柜，實現(xiàn)機(jī)房的模塊化配電，并將設(shè)備用電和輔助設(shè)備用電分開； 第三級：機(jī)柜排及機(jī)柜配電層。主要包括列頭柜PDM配電、STS配電到 負(fù)載部分；3、供配電系統(tǒng)的智能化管理 供配電系統(tǒng)的智能化管理：列頭柜的智能監(jiān)控系統(tǒng)可對配電系統(tǒng)開關(guān)狀 態(tài)與負(fù)載情況進(jìn)行監(jiān)測、告警、統(tǒng)計。監(jiān)控的輸入部分電氣參數(shù)有：電量、有功功率、無功功率、視在功率、 功率因數(shù)、三相電壓、電流、頻率等。監(jiān)控的輸出支路電氣參數(shù)有：額定電流，實際電流、負(fù)載百分比、負(fù) 載電流諧波百分比、負(fù)載電量、功率因數(shù)等。這些監(jiān)測信息能讓值班人員掌握各設(shè)備的運(yùn)行情況，及時調(diào)整負(fù)載

6、分布，清楚了 解每一個機(jī)柜的耗電量，對設(shè)備電源部分的潛在故障、對能效管理、降低能耗提 供可靠依據(jù)。模塊化設(shè)計智能管理：本方案配電系統(tǒng)遵循以可靠性設(shè)計為核心，專門 針對數(shù)據(jù)中心不同IT設(shè)備應(yīng)用的特點，結(jié)合配電系統(tǒng)充分協(xié)調(diào)、無縫配合的原 則，以及智能化管理、便于操作與維護(hù)，靈活快速部署等需求，實施模塊化智能 配電系統(tǒng)解決方案。模塊化機(jī)房智能配電系統(tǒng)特點： 雙母線供電，從配電結(jié)構(gòu)上系統(tǒng)的實現(xiàn)供電高可靠性； 模塊化產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)部署靈活快速；簡化機(jī)房配電； 配電設(shè)備具有熱插拔功能，提高了系統(tǒng)可靠性、可維護(hù)性和可擴(kuò)展性;智能監(jiān)控報警系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)房配電的高可管理和安全性；智能配電系 統(tǒng)幫助提高負(fù)載可靠性；

7、延長電源保護(hù)設(shè)備的使用壽命；協(xié)助控制業(yè)務(wù)環(huán)境；提 供前瞻性的災(zāi)難恢復(fù)方法；4、模塊化UPS供電系統(tǒng)（易事特EA66） 模塊化設(shè)計：EA66UPS采用模塊化設(shè)計，模塊容量為20KVA/16KW,UPS系 統(tǒng) 由1至10個UPS模塊并聯(lián)組成，數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)負(fù)載的逐步投入而彈性地 增加UPS模塊數(shù)量。 彈性的并聯(lián)冗余設(shè)定：EA66UPS可以任意設(shè)定冗余UPS模塊數(shù)，冗余UPS 模 塊數(shù)可以設(shè)定為零,UPS可以最大容量提供輸出。當(dāng)負(fù)載超出冗余設(shè)定時，只 要負(fù)載量沒有超過模塊的總?cè)萘?UPS能夠正常工作，并可以發(fā)出相應(yīng)的警告。控 制系統(tǒng)并聯(lián)冗余：EA66 UPS每個模塊采用獨立控制系統(tǒng),UPS模塊根據(jù)

8、互享的信 息獨立進(jìn)行控制，模塊失效后可以立即與并機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行脫離，不對并機(jī)系統(tǒng)造成 危害。配合“易連接”技術(shù)，可以方便地將故障模塊撥出進(jìn)行維修。5、環(huán)境控制系統(tǒng)：通常選用機(jī)房精密空調(diào)對數(shù)據(jù)中心的環(huán)境調(diào)節(jié)，確保服務(wù)器等IT設(shè)備的運(yùn)行環(huán) 境。對于發(fā)熱量大的服務(wù)器等IT設(shè)備，通常選用高通孔率（一般大于70%）網(wǎng) 孔門的機(jī)柜，提高機(jī)柜進(jìn)出風(fēng)量；將機(jī)柜面對面、背對背布置，在機(jī)房形成冷熱 隔離的風(fēng)道，提高制冷效率；空調(diào)采用下送風(fēng)方式，確保機(jī)房送風(fēng)均勻，提高制 冷效率。6、機(jī).監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心需要對電源、空調(diào)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理，同時還需要對機(jī)房環(huán)境， 如溫濕度、漏水、煙感、等參量進(jìn)行監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)中心

9、工作在一個正常的圍之。 并對數(shù)據(jù)中心設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和環(huán)境量實時監(jiān)控和管理。7、機(jī)房空調(diào)、配電、消防設(shè)計計算 機(jī)房用精密空調(diào)計算：空調(diào)制冷量是根據(jù)機(jī)房冷負(fù)荷來確定的。一個面積為270平米，LPS設(shè)計容量為120KVA的機(jī)房，其空調(diào)制冷量計 算如下：依據(jù)經(jīng)驗采用“功率及面積法”計算機(jī)房冷負(fù)荷。Qt=Ql+Q2其中，Qt總制冷量（KW）Q1室設(shè)備負(fù)荷（;設(shè)備功率X0.8）Q2 環(huán)境冷負(fù)荷（=0. 120. 18kW/m2 X機(jī)房面積）因為所有設(shè)備均通過UPS供電，所以可根據(jù)UPS的功率來確定整個機(jī)房 的設(shè)備負(fù)荷。設(shè)計UPS的容量為120KVA,則室設(shè)備冷負(fù)荷為Ql=120*0. 8*0. 8*0. 8

10、=61. 44KW （需要扣除設(shè)計時考慮的20%余量） 環(huán)境冷負(fù)荷 為 Q2=0. Ikw/平方米 X85 平方米= 27KW 則 Qt=Ql+Q2=61. 44+27=88. 44KW 注：燈具發(fā)熱量和UPS的發(fā)熱量忽略不計。這樣，使用一個制冷量90KW左右的 空調(diào)就足夠了。為了安全起見，可以使用1+1備份。 機(jī)房配電負(fù)荷計算機(jī)房設(shè)備：機(jī)房設(shè)計機(jī)柜為50臺，預(yù)計放置27臺服務(wù)器機(jī)柜，2臺刀片 服務(wù)器機(jī)柜，2臺存儲設(shè)備機(jī)柜，11臺網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜，其余為列頭配電柜、網(wǎng)絡(luò)配線 列頭柜； 機(jī)房設(shè)備負(fù)荷計算服務(wù)器機(jī)柜功率=27*3. 5KW=94. 5KW；刀片服務(wù)器機(jī)柜功率=2*9KW=18KW；存儲設(shè)

11、備機(jī)柜功率=2臺*5KW/臺=10KW；網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜功率=11*2K歸22KM 機(jī)房設(shè)備總功率 為：144.5KW；實際使用功率取功率系數(shù)0.8,為133KW,考慮到機(jī)房設(shè)備近期規(guī) 劃UPS總功率可以考慮配120KVA； 空調(diào)用電負(fù)荷：單臺空調(diào)總功率為27K肌照明消防功率約為10KW空調(diào)及照明總功率為：64KW；機(jī)房總用電功率為：184KM考慮50席余量，實際 配電總功率為276KW 氣體消防七氟丙烷用量計算機(jī)房面積為270平米，高度為3米，其體積為810立方米機(jī)房體積*海拔修 正系數(shù)*設(shè)計濃度/七氟丙烷X。（環(huán)境溫度）時的過熱蒸氣比容* （100-設(shè)計濃 度）得出涉及用量。機(jī)房體積為810m3o正常環(huán)境溫度為25,設(shè)計濃度為8.3, 海拔修正系數(shù)為