精確送風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書VIP

1、 通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心精確送風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書福建省郵電規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司Fujian Post&Telecom Planning-Designing Institute Co.,Ltd. 2010年08月通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心精確送風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范書1、概述精確送風(fēng)是指通過風(fēng)管、送風(fēng)器、調(diào)節(jié)器等裝置將空調(diào)冷風(fēng)直接送入機(jī)柜內(nèi)，對機(jī)柜冷卻后排出。實(shí)現(xiàn)了“先冷設(shè)備、再冷環(huán)境”，通過對送風(fēng)區(qū)域及送風(fēng)量的精確控制，以達(dá)到降低空調(diào)能耗的目的。精確送風(fēng)可以分為下進(jìn)風(fēng)和上進(jìn)風(fēng)方式，所謂下進(jìn)風(fēng)方式，就是在機(jī)柜底部開一個(gè)可調(diào)節(jié)風(fēng)量的進(jìn)風(fēng)口，將架空地板下的冷空氣輸送到機(jī)柜前面專門冷氣通道而不流失；而上進(jìn)風(fēng)方式從氣流

2、組織原理上基本與下進(jìn)風(fēng)方式相同，唯一不同的是進(jìn)風(fēng)口設(shè)在機(jī)柜頂上。精確送風(fēng)適用于原為風(fēng)帽送風(fēng)或風(fēng)管送風(fēng)的機(jī)房，特別是有局部過熱現(xiàn)象、且機(jī)房層高及走線架的布置能滿足上送風(fēng)精確送風(fēng)改造要求的機(jī)房。設(shè)備發(fā)熱量大、分布密集的大型通信機(jī)房和IDC數(shù)據(jù)中心機(jī)房改造節(jié)能效果更佳。本規(guī)范書規(guī)定了通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心精確送風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)要求等，適用于通信機(jī)房、數(shù)據(jù)中心精確送風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備選型，也可作為工程招標(biāo)的依據(jù)。2、總體技術(shù)要求2.1 系統(tǒng)組成機(jī)房精確送風(fēng)系統(tǒng)由空調(diào)系統(tǒng)、管道系統(tǒng)、送風(fēng)裝置及監(jiān)測與控制系統(tǒng)組成。管道系統(tǒng)包括：送風(fēng)主風(fēng)管及支風(fēng)管、伸縮軟管及送風(fēng)接頭。送風(fēng)裝置包括：風(fēng)量調(diào)節(jié)閥、送風(fēng)器及送風(fēng)器與機(jī)架接口安裝

3、件。監(jiān)測與控制系統(tǒng)包括：機(jī)房溫度控制系統(tǒng)、機(jī)柜溫度及送風(fēng)量監(jiān)控系統(tǒng)及新風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng)。2.2 精確送風(fēng)實(shí)現(xiàn)方式冷通道封閉精確送風(fēng)是通過上送風(fēng)方式來實(shí)現(xiàn)的。冷氣流經(jīng)的通道主要包括：主送風(fēng)管、支風(fēng)管調(diào)節(jié)閥、連接軟管、送風(fēng)器和機(jī)柜，如圖1所示。圖1 冷通道封閉可變風(fēng)量精確上送風(fēng)的基本形式 工作原理如圖2所示，主風(fēng)管把來自靜壓箱的冷風(fēng)輸送各支風(fēng)管，各支風(fēng)管均安裝有調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥控制送給每個(gè)機(jī)柜的冷風(fēng)量。圖2 上送風(fēng)方式工作原理示意圖2.3 總體技術(shù)要求 上送風(fēng)方式風(fēng)管設(shè)定：梁下凈高度3.7m，送風(fēng)距離15m。若送風(fēng)距離>15m，應(yīng)核算最遠(yuǎn)端的空調(diào)送風(fēng)風(fēng)壓、風(fēng)量等能否滿足工藝設(shè)備散熱需求，如不能滿

4、足，可考慮通過提高空調(diào)風(fēng)機(jī)風(fēng)壓以及增加回風(fēng)管道、誘導(dǎo)風(fēng)機(jī)等輔助手段來滿足設(shè)備散熱需求。 送風(fēng)主管應(yīng)滿足單列機(jī)柜平均3KW的送風(fēng)量，對于單機(jī)柜功耗>5KW的機(jī)柜，建議采用獨(dú)立集中區(qū)域布置方式，并對其進(jìn)行冷源的專門配備、強(qiáng)化散熱或采用其他技術(shù)手段。系統(tǒng)通電要求：空調(diào)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)和監(jiān)控系統(tǒng)為雙路交流市電供電，監(jiān)控系統(tǒng)宜采用UPS電源。2.3.1 機(jī)柜風(fēng)量要求 機(jī)柜出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫度差要求15，單機(jī)柜所需風(fēng)量大于圖3(或表1)給出的送風(fēng)量。機(jī)柜最小送風(fēng)量按下式計(jì)算：Q=P/(Cp×p×t)m3/h 其中，P機(jī)柜功耗，單位：WCp空氣的比熱容，單位：kJ/kg·p空氣

5、的密度，單位：kg/m3。t機(jī)柜出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口的溫度差，可取15當(dāng)機(jī)柜進(jìn)風(fēng)溫度為25時(shí)，上式可簡化為Q=3×P/t=p/5。表1 單機(jī)柜送風(fēng)量與功耗關(guān)系表序號機(jī)柜功耗(KW)最小送風(fēng)量(m3/h)10.51002120031.53004240052.55006360073.57008480094.59001051000圖3 單機(jī)柜送風(fēng)量與功耗關(guān)系圖2.3.2 機(jī)房環(huán)境要求機(jī)房冷熱通道應(yīng)進(jìn)行隔離，在機(jī)房實(shí)施冷通道封閉精確送風(fēng)后，機(jī)柜前面安裝的送風(fēng)器實(shí)現(xiàn)了冷熱氣流的隔離，整個(gè)機(jī)柜外部空間形成熱通道。為了保證機(jī)房內(nèi)設(shè)備運(yùn)行的可靠性和維護(hù)人員的舒適性，機(jī)柜進(jìn)風(fēng)口空氣溫度范圍為2030，相對濕

6、度35%65%，空調(diào)回風(fēng)溫度35。2.3.3 機(jī)柜列間走道要求 機(jī)柜列間距以滿足單列開門為基本條件，并盡量增大間距。對于老機(jī)房：兩列機(jī)柜間距D0.8m，參見圖4所示。對于新建機(jī)房：當(dāng)兩列機(jī)柜朝向相同時(shí)，間距D1m(含單個(gè)送風(fēng)器厚度O.2m)；當(dāng)兩列機(jī)柜朝向不同時(shí)，前門間距D11.2m(含兩個(gè)送風(fēng)器厚度O.4m)，后門間距D2O.8m，即除去送風(fēng)器厚度后，機(jī)柜間距大于O.8m。參見圖5所示.圖4 老機(jī)房機(jī)柜列間距說明圖5 新機(jī)房機(jī)柜列間距說明3、各構(gòu)件技術(shù)要求3.1 空調(diào)系統(tǒng)為了滿足冷通道封閉可變風(fēng)量精確送風(fēng)的控制需求，機(jī)房空調(diào)需要作如下技術(shù)改進(jìn)：空調(diào)系統(tǒng)由原來的回風(fēng)溫濕度控制策略改為送/回風(fēng)溫

7、濕度同時(shí)控制策略，空調(diào)電控系統(tǒng)必須留有相應(yīng)的RS485接口，可通過遠(yuǎn)端控制，相關(guān)通訊協(xié)議需遵從萬能主從節(jié)點(diǎn)協(xié)議。空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)量變化范圍應(yīng)不導(dǎo)致空調(diào)蒸發(fā)器表面結(jié)冰，且送風(fēng)量能夠無級調(diào)節(jié)，推薦送風(fēng)量調(diào)節(jié)范圍：70%100%。3.2 送風(fēng)管道送風(fēng)管道由以下三部分組成：主送風(fēng)管、支風(fēng)管、伸縮軟管和送風(fēng)接頭。設(shè)計(jì)主送風(fēng)管、支風(fēng)管、伸縮軟管和送風(fēng)接頭的尺寸和材質(zhì)要求如表2：表2 送風(fēng)管道尺寸和材質(zhì)要求列表名稱尺寸材質(zhì)主送風(fēng)管矩形，主風(fēng)管推薦設(shè)計(jì)風(fēng)速為8lOm/s，其截面積根據(jù)所需輸送風(fēng)量及設(shè)計(jì)風(fēng)速確定，風(fēng)管長短邊比小于4：1，長寬與靜壓箱匹配；主送風(fēng)管應(yīng)設(shè)計(jì)為長度方向變徑形式，以保證內(nèi)部靜壓的穩(wěn)定推薦酚醛

8、鋁箔復(fù)合材料，保溫材料密度60kg/m3，燃燒性能B1級，彎曲強(qiáng)度1.05MPa，厚度20mm；如采用鍍鋅鋼板風(fēng)管，其外表面包裹橡塑保溫材料的厚度20mm支風(fēng)管圓形，直徑不小于225mm鍍鋅鋼板螺旋圓風(fēng)管，其外表面包裹橡塑保溫材料的厚度20mm伸縮軟管圓形，直徑不小于225mm柔性風(fēng)管，如玻纖布聚脂薄膜鋁箔復(fù)合金屬鋼帶螺旋軟管、鋁箔聚脂復(fù)合夾絲螺旋軟管等送風(fēng)接頭圓臺形，一端與伸縮軟管匹配，另一端與送風(fēng)器入風(fēng)口匹配輕質(zhì)阻燃塑膠，阻燃等級UL94-FV0，厚度2mm，最外面覆蓋保溫棉(如：聚氨脂泡沫塑料)，厚度10mm3.3 調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥安裝在支風(fēng)管上，其尺寸與支風(fēng)管相同，直徑225mm，支持手動(dòng)

9、調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)；為便于機(jī)房實(shí)行風(fēng)量自動(dòng)監(jiān)控調(diào)節(jié)，可以設(shè)置自動(dòng)調(diào)節(jié)閥。通過控制調(diào)節(jié)閥的開度，實(shí)現(xiàn)對每個(gè)機(jī)柜送風(fēng)量的精確控制。其結(jié)構(gòu)如圖6所示：圖6 調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)示意圖開度調(diào)節(jié)范圍：0100%；開度調(diào)節(jié)精度：±5%；供電電壓：48VDC或220VAC。3.4 送風(fēng)器 送風(fēng)器的結(jié)構(gòu)類型根據(jù)安裝方式的不同，送風(fēng)器分為兩類：門板式送風(fēng)器和懸掛式送風(fēng)器，其結(jié)構(gòu)如圖7、圖8所示。圖7 門板式送風(fēng)器圖8 懸掛式送風(fēng)器3.4.2 門板式送風(fēng)器的適用條件1) 改造機(jī)柜的前門可以拆除；2) 機(jī)柜安裝接口符合下節(jié)尺寸要求。3.4.3 懸掛式送風(fēng)器的適用條件1) 改造機(jī)柜的前門不能或不便拆除；2) 改造機(jī)柜前門

10、的開孔率50%，且分布規(guī)則。3.4.4 門板式送風(fēng)器結(jié)構(gòu)門板式送風(fēng)器規(guī)格如下：1) 送風(fēng)器材料規(guī)格：Fe，08，T1.5，即冷軋板，材質(zhì)符合我國的優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼08材料，板材厚度為1.5mm； 2) 進(jìn)風(fēng)孔有效通風(fēng)直徑177mm； 3) 內(nèi)測貼附隔熱棉(如：聚氨脂泡沫塑料，厚度10mm)，減少熱交換； 4) 機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)壓通過上下兩排風(fēng)壓調(diào)節(jié)孔進(jìn)行調(diào)節(jié)； 5) 擋風(fēng)板的默認(rèn)安裝間距為200mm，且等間距規(guī)則分布，其作用是：改變風(fēng)向，確保冷風(fēng)流向設(shè)備側(cè)?，F(xiàn)場可根據(jù)送風(fēng)方式的不同，手動(dòng)調(diào)整擋風(fēng)板的安裝方向； 6) 送風(fēng)器的有效儲風(fēng)截面為400mm×200mm的梯形結(jié)構(gòu)； 7) 送風(fēng)器通過門

11、鎖及門軸與機(jī)柜連接；8) 門板送風(fēng)器的上端通過進(jìn)風(fēng)口與伸縮軟管連接，下端封閉，結(jié)構(gòu)如圖9所示。3.4.5 門板式送風(fēng)器尺寸系列門板式送風(fēng)器的尺寸系列如表3所示：表3 門板式送風(fēng)器的尺寸系列表適配機(jī)柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送風(fēng)器高度(H1)1675mm1875mm2075mm送風(fēng)器寬度(W1)594mm備注：優(yōu)選機(jī)柜的寬度尺寸為600mm，其它尺寸規(guī)格的機(jī)柜適配送風(fēng)器，需要進(jìn)行特殊定制。圖9 上送風(fēng)門板送風(fēng)器示意圖3.4.6 門板式送風(fēng)器門鎖的高度尺寸門鎖距下基準(zhǔn)面的距離為1100mm永遠(yuǎn)保持不變，門鎖高度與機(jī)柜高度無關(guān)。其結(jié)構(gòu)如圖10所示：圖10 上送風(fēng)門板送風(fēng)器示意圖

12、3.4.7 懸掛式送風(fēng)器結(jié)構(gòu)懸掛送風(fēng)器規(guī)格如下：1) 送風(fēng)器材料規(guī)格：Fe，08，T1.5，即冷軋板，材質(zhì)符合我國的優(yōu)質(zhì)碳素冷軋鋼08材料，板材厚度為1.5mm；2) 進(jìn)風(fēng)孔有效通風(fēng)直徑177mm；3) 內(nèi)側(cè)貼附隔熱棉(如：聚氨脂泡沫塑料，厚度10mm)，減少熱交換；4) 機(jī)柜內(nèi)部風(fēng)壓通過上下兩排風(fēng)壓調(diào)節(jié)孔進(jìn)行調(diào)節(jié)；5) 擋風(fēng)板的默認(rèn)安裝間距為200mm，且等間距規(guī)則分布，其作用是：改變風(fēng)向，確保冷風(fēng)流向設(shè)備側(cè)。現(xiàn)場可根據(jù)送風(fēng)方式的不同，手動(dòng)調(diào)整擋風(fēng)板的安裝方向；6) 送風(fēng)器的有效通風(fēng)截面為400mm×200mm的梯形結(jié)構(gòu)；7) 懸掛送風(fēng)器背面均布壓鉚螺母，用螺釘直接將送風(fēng)器懸掛固定

13、在機(jī)柜門上；8) 懸掛送風(fēng)器的上端通過進(jìn)風(fēng)口與伸縮軟管連接，下端封閉，結(jié)構(gòu)詳見圖11：圖11 懸掛送風(fēng)器示意圖3.4.8 懸掛式送風(fēng)器尺寸系列懸掛式送風(fēng)器的尺寸系列如表4所示：表4 懸掛式送風(fēng)器的尺寸系列表適配機(jī)柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送風(fēng)器高度(H1)1675mm1875mm2075mm送風(fēng)器寬度(W1)400mm備注：優(yōu)選機(jī)柜的寬度尺寸為600mm，其它尺寸規(guī)格的機(jī)柜適配送風(fēng)器，需要進(jìn)行特殊定制。3.5 門板式送風(fēng)器與機(jī)架安裝接口3.5.1 機(jī)架的輪廓尺寸送風(fēng)器安裝在機(jī)柜進(jìn)風(fēng)側(cè)，送風(fēng)器安裝深度為D1，機(jī)架輪廓如圖12所示。圖12 機(jī)架的三維尺寸示意圖3.5.2 門板

14、式送風(fēng)器安裝尺寸門板式送風(fēng)器的尺寸系列如表5所示：表5 門板式送風(fēng)器安裝尺寸表適配機(jī)柜高度(H)1800mm2000mm2200mm送風(fēng)器安裝高度(H1)1680mm1880mm2080mm送風(fēng)器安裝寬度(D1)30mm備注：不同的門鎖會導(dǎo)致機(jī)柜門厚度的不同?，F(xiàn)場改造時(shí)，需要根據(jù)待改造機(jī)柜的機(jī)柜門安裝特點(diǎn)，得出送風(fēng)器安裝深度?！?0mm”只是參考數(shù)據(jù)。3.5.3 機(jī)架與送風(fēng)器相對應(yīng)的接口尺寸1、優(yōu)選改造機(jī)架的寬度尺寸為600mm，其他尺寸規(guī)格的機(jī)架需要進(jìn)行特殊定制。2、不同公司、不同規(guī)格的機(jī)架，送風(fēng)器安裝接口會有所不同，現(xiàn)場改造時(shí)，需要根據(jù)機(jī)柜門的安裝接口尺寸來確定送風(fēng)器安裝接口尺寸，圖13中

15、所給出的數(shù)據(jù)只是參考數(shù)據(jù)。3.6 監(jiān)測與控制系統(tǒng)3.6.1 系統(tǒng)組成機(jī)房智能溫控系統(tǒng)由空調(diào)聯(lián)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)架溫度和送風(fēng)閥監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)房溫控管理系統(tǒng)組成，其原理如圖14所示，可根據(jù)具體情況選擇所需的部件。圖14 機(jī)房智能溫控系統(tǒng)原理圖 機(jī)架溫度和送風(fēng)閥監(jiān)控系統(tǒng)：檢測機(jī)架進(jìn)風(fēng)口溫度，對機(jī)架送風(fēng)閥門進(jìn)行開度智能調(diào)節(jié)控制，將機(jī)架排風(fēng)口溫控控制在一定的合適范圍內(nèi)。機(jī)房溫控管理系統(tǒng)：配置各機(jī)架和機(jī)房的溫濕度值等參數(shù)、收集并上報(bào)給上位機(jī)相關(guān)信息：每臺機(jī)架的排風(fēng)溫度、機(jī)房內(nèi)的溫濕度值、空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)以及告警信息；控制方式選擇以及運(yùn)行日志的報(bào)表輸出等。3.6.2 配置方式和控制方式單獨(dú)選配空調(diào)系統(tǒng)，由機(jī)房溫

16、控管理系統(tǒng)來進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。3.6.3 系統(tǒng)構(gòu)件規(guī)格1) 機(jī)房溫控管理系統(tǒng)由控制系統(tǒng)和上位機(jī)系統(tǒng)組成；2) 空調(diào)系統(tǒng)、機(jī)架溫度和送風(fēng)閥監(jiān)控系統(tǒng)規(guī)格請參考本規(guī)范第四章。3.6.4 人機(jī)界面人機(jī)界面：機(jī)房管理系統(tǒng)上位機(jī)配置端采用友好界面，顯示直觀，易于操作，主要功能應(yīng)包括：1) 配置空調(diào)系統(tǒng)控制方式；2) 顯示每臺機(jī)架的排風(fēng)溫度、機(jī)房內(nèi)的溫濕度值、空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)以及告警信息；3) 輸出運(yùn)行日志報(bào)表和告警日志報(bào)表。3.6.5 監(jiān)測與控制系統(tǒng)應(yīng)能就近納入本地動(dòng)力及環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。4、超大功率機(jī)架冷卻方式對于大于5KW的超大功率機(jī)架冷卻問題，送風(fēng)冷卻系統(tǒng)需要進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)，根據(jù)機(jī)架功耗配置特點(diǎn)和最小送風(fēng)量

17、選用合適的支風(fēng)管、伸縮軟管以及送風(fēng)器。超大功率機(jī)架(大于5KW)建議在機(jī)房中集中于某個(gè)區(qū)域安裝，并盡可能靠近冷源布置，并相應(yīng)配置充足的制冷設(shè)備。4.1 風(fēng)量需求與機(jī)架功耗的關(guān)系在送風(fēng)溫度為25，機(jī)架溫升為15的情況下，單機(jī)架最小送風(fēng)量與其功耗成線性關(guān)系，如下所示。表10 單機(jī)架送風(fēng)量與功耗關(guān)系表序號機(jī)柜功耗(KW)最小送風(fēng)量(m3/h)10.51002120031.53004240052.55006360073.57008480094.59001051000115.511001261200136.513001471400157.515001681600178.5170018918005、 其他同一機(jī)房區(qū)域中盡量采用同一種規(guī)格的支風(fēng)管和伸縮軟管，便于施工和管理。 在老機(jī)房改造及設(shè)備擴(kuò)容之前，必須首先搜集擴(kuò)容后機(jī)房設(shè)備總功耗，單機(jī)架最大功耗，現(xiàn)有機(jī)房空調(diào)的制冷量、額定送風(fēng)量及機(jī)外余壓等方面的數(shù)據(jù)，然后結(jié)合設(shè)計(jì)送風(fēng)管路進(jìn)行校核計(jì)算，只有在確認(rèn)機(jī)房改造后冷卻能力可以滿足要求之后，才能進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的機(jī)房技術(shù)改造。如果僅針對機(jī)房送風(fēng)管路進(jìn)行技術(shù)改造仍無法滿足機(jī)房設(shè)備擴(kuò)容的要求時(shí)，則需考慮提高機(jī)房的冷卻能力，如增加機(jī)房空調(diào)臺數(shù)、提高機(jī)房空調(diào)機(jī)外余壓等。6、工程要求6.1 工程規(guī)模本期有兩個(gè)工程，一個(gè)工程為2010年福建省通信機(jī)