精确送风奠定机房节能基础讲解

长期以来，机房环境温度决定了设备工作状态好坏。机房环境温度是否合格反映了一个机房的建设和维护水平，但在精确送风模式下，机房环境温度是否可以调整引起了业界的争论。

机房环境温度设定依据

传统机房空调送风模式

传统网络机柜采用了传统通信设备机柜的设计原则，它基于二个前提条件：一是机柜内设备功率不大，一般在1kW以下;二是要同时兼容上送风和下送风气流组织，详见图1(a)，因此这类机柜有如下特点：

1.上下开口，保证在机房采用下送风时能形成下进上出的气流组织;

2.前后面板开大量网孔，保证在机房采用上送风时能形成前进后出的气流组织;

3.机柜内服务器四周还可上下通风，有助于空气流动。

对于上送风方式，详见图1(b)，其实属于混合送回风方式，通过过道上吊顶风管引出出风口向机柜输送冷气，而设备排出热气也得从机柜顶空或行人过道回流空调设备中去。在机柜过道里或机柜顶空，冷热空气混杂，每个点都可能是冷热空气中和区，导致机房整体环境温度偏高。

对于下送风方式，详见图1(c)，虽然冷气是从机柜底下出来，但由于机柜完全不密封，相当一部分冷气还是从机柜里泄漏到过道或顶空上回流到空调设备中去。由于下送风口不具备风量调节能力，从功率小的机柜流出的冷气也直接回到空调设备中去，实质上是一种浪费。

传统通信机房环境温度的指标及测量方法

最新修订机房标准：一类通信机房：10℃～26℃;但IDC机房：20℃～25℃(引自YD/T1821-2008《通信中心机房环境条件要求》。

国外通信机房环境标准：

最优温度条件：21℃～23℃;可用温度条件：10℃～32℃。

传统通信机房环境温度的指标及测量方法

机房环境是一个广义概念，在一个摆满机柜的大机房内，每个点的大气温度也是不相同的，因此环境温度指何处温度?也是必须明确的问题。根据相关通信标准，可以按照如下规定进行环境温度测量。

1.测试设备：水银温度计/电子温度计等;

2.测试点分布如图2所示

注：测点位置2、3、4、5均应选在A～1、B～1、C～1、D～1中心点附近。

3.机房温度的检测应在设备正常运行1h以后进行;

4.测点选择高度应离地面2m，距设备周围0.4m以外处，并应避开出、回风口处进行;

5.每个测点数据均为房间的实测温度，各点应符合规定要求。

传统机房内测点温度形成机制

以传统机柜统一朝向的上送风机房为例，在过道上方2.5～2.8m高的冷气口下吹冷气向下形成一个半球面，随着空气输送距离的增加，球面也逐渐增大。从图3可以看出，按通常机柜后面排出热气温度35℃、风管输送冷气15℃，再假设过道里冷热气量基本相等，则机柜过道内冷热中和后空气温度25℃，这是机房环境温度比较合格的典型场地。

IDC机房精确送风模式

在大型IDC机房采用传统送风模式不但解决不了设备制冷问题，而且还存在极大的能源浪费，现在业界提出精确送风模式。

精确送风的基本原则

由于IDC机房中每个机柜的设备发热量都很大，没有足够的冷量进入机柜是无法解决设备冷却问题的，为了解决这个难题，中国电信的《数据用网络机柜技术规范》确定了精确送风的原则：

1.把冷气输送到机柜里面去：因为是机柜内设备需要冷气。

2.把冷气输送到机柜的正面去：因为冷气只能从服务器正面进入服务器机箱，发挥制冷作用。

3.精确调节每个机柜的进气量：因为机柜内设备发热量不同，需要的冷量也不同。

4.不让机柜内的冷气随意流失：因为只有进入服务器的冷气才真正发挥制冷作用，所以应把冷气聚束在服务器正面空间。

不同气流组织的机柜类型的结构和功能要求

精确送风可以分为下进风和上进风方式，下进风机柜和上进风机柜的结构功能和气流组织布局详见图4。所谓下进风方式，就是在机柜底部开一个可调节风量的进风口，将架空地板下的冷空气输送到机柜前面专门冷气通道而不流失;而上进风方式从气流组织原理上基本与下进风方式相同，唯一不同的进风口设在机柜顶上。

精确送风方式的优势在于实现了定点、定量输送冷气，详见图5，大大减少了冷气的浪费。更重要的是，精确送风方式实现了冷、热气流通道完全分离，在一定程度上颠覆了传统机房环境温度的概念。

精确送风模式下机房环境温度调整可行性

在精确送风条件下，建立了冷热气流分隔通道，与机柜设备工作直接相关的是冷气通道。

采用精确送风方式的机房，当采用面对面、背靠背排列机柜时，面对面过道属于冷通道，温度比较低，而背靠背过道属于热通道，温度较高，会出现冷热过道温差大的现象，有必要对机柜环境热空气回流和冷热均衡进行处理。比较可行的措施是在热过道上方安装回流风管或者安装回流接力风扇，加大热通道空气回流速度;在热通道架空地板上增加一些通风小孔，让一部分冷气流出与过道内热空气中和，提高人体舒适度。

精确送风方式的应用，改变了传统机房环境温度的形成机制，不但可以提高机房设备散热降温效果，还为空调节能创造了有利条件。但有提升机房环境温度指标，有大量相关工作要做，特别是人的舒适度影响问题和蓄电池不能耐受高温问题必须妥善解决，否则一味提高机房环境温度，不见得能得到期望的理想结果。