1.
背景与目标
(1)说明:台湾属副热带,全年需冷却,中华电讯机房以连续稳定为第一要点,同时降低PUE为目标。
(2)目标:建立基线PUE、降低冷却能耗20%以上、确保机房温湿度满足ASHRAE标准并有冗余。
2.
现场评估与基线测量
(1)准备工具:功率表(瓦计)、电能记录仪、温湿度记录器、风速计、红外成像仪、空调ATS/PCS数据。
(2)步骤:a. 记录机房总电力与IT负载(同时在线72小时取平均);b. 在机架前后多个高度布置温度探头(进风口、机架中段、排风口);c. 测量地板静压与冷通道/热通道风速;d. 计算基线PUE=总设施功率/IT功率并导出小时曲线。
3.
优先改造项与实施顺序
(1)优先级:1) 阻断冷热混合(冷通道/热通道隔离),2) 空气流管理(封闭缝隙、导流板、盲板)、3) CRAC/CRAH调校与变频控制、4) 利用外气/节能冷却(自由冷却)与冷却塔优化。
(2)实施顺序:先做低成本改造(盲板、封缝、走线整理),再做中成本(隔离、门、风幕),最后做设备改造(变频器、冷水系统改造)。
4.
冷通道/热通道隔离的详细操作
(1)测量与设计:a. 绘制机柜行列与风流方向图;b. 计算每列热负载(kW/列)与所需气流(m3/h)。
(2)施工步骤:a. 安装冷通道门与顶盖,门与顶板用耐火材料密封;b. 机架间安装盲板填补空位;c. 地板开孔集中并对地板格栅进行位置调整;d. 验证:在冷通道入口处温度比房间平均低3-10°C,风速稳定在设计值。
5.
空调系统(CRAC/CRAH)调校与控制策略
(1)设定建议:将进风设定值提升到25~27°C(遵循ASHRAE W1或A2)。相对湿度保持在40~60%。
(2)控制步骤:a. 安装并联变频风机与冷水泵(VFD),设置PID控制;b. 根据机房实时负载启用机组轮换减少部分机组运行风耗;c. 配置机组出风温度差(ΔT)目标在8~12°C,提高系统效率。
6.
利用自由冷却与水系统优化(适合台湾气候)
(1)模式选择:台湾温度适合全年或季节性空气侧自由冷却与水侧冷却塔配合。
(2)实施步骤:a. 安装自动切换阀与旁通线,按水温设定(例如冷水回水≤18°C时启用自由冷却);b. 加装冷却塔变频与水处理系统,确保腐蚀与积垢控制;c. 监控冷水供回水温差,目标ΔT提高至6~8°C以降低循环流量。
7.
液冷与机柜级冷却的选型与接入
(1)评估条件:高密度柜(>10 kW/柜)优先采用行间冷/后门水冷。
(2)实施步骤:a. 选型后门热交换器或直冷系统并做好渗漏防护;b. 在实施前进行风险评估(冷却水断裂、泵冗余);c. 分期迁移高密度负载至液冷区域并记录能耗差异。
8.
监测、验证与PUE改善计算
(1)监测部署:安装DCIM/监控系统,至少包含总电力、IT功率、冷却系统能耗、机架进风温度曲线。
(2)验证步骤与范例计算:a. 记录改造前后相同工作日72小时数据;b. 假设改造前PUE=1.80,IT功率=500 kW,则总功率=900 kW;改造后总功率若降至700 kW,则PUE=700/500=1.40,节能率=(900-700)/900=22.2%。
9.
维护、运行与长期管理建议
(1)日常与定期工作:日检封条与通道密封、每月清洁过滤器与冷凝盘、每季度校准温湿度探头、每年测试自由冷却功能与冷水系统水质。
(2)应急与回退:保留原有控制逻辑的回退路径,改造后前3个月需保留人工监控并记录异常事件。
10.
问1:在台湾气候下,哪些冷却技术优先推荐实施?
(1)回答:建议优先做冷通道/热通道隔离、空调调校(提高设定温度至25–27°C)与空气流管理;若有高密度负载并且预算允许,分区部署液冷或后门热交换器;利用台湾较温和季节可启用空气侧或水侧自由冷却以降低制冷能耗。
11.
问2:如何准确评估节能改造的效果与PUE变化?
(1)回答:实施前后须采集至少72小时的总设施功率与IT功率,使用相同负载工况;计算PUE并对比;同时记录机房温度、冷水进回水温差与风速,若PUE下降且进风温度与ΔT维持在安全范围,即视为有效。
12.
问3:实施过程中常见风险与如何规避?
(1)回答:常见风险包括冷热回混导致个别机柜过热、冷却水泄漏、自动控制误操作。规避方法:逐步实施并进行热成像与逐柜监测、设置水系统二次泄漏检测与阀门远程关断、对控制逻辑做回退方案并进行人员培训与演练。
来源:台湾中华电讯机房节能冷却技术的应用与效果评估