微模塊機(jī)房案例設(shè)計(jì)分析

1、KITOZER微模塊機(jī)房案例設(shè)計(jì)分析一、概述一直以來數(shù)據(jù)中心都是屬于能耗大戶，特別是數(shù)據(jù)中心的布局，氣流組織、設(shè)備選型等如果設(shè)計(jì)不合理，建成的數(shù)據(jù)中心不但單機(jī)柜 密度較低，PUE值高，而且運(yùn)行成木更是居高不下，給社會(huì)資源造成 極大浪費(fèi)。萊安公司以現(xiàn)代綠色數(shù)據(jù)中心為理念，從解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中 心建設(shè)周期長、投資巨大、單機(jī)柜密度低、PUE值高、運(yùn)行成本高等 一些弊病出發(fā)，研發(fā)打造微模塊化節(jié)能數(shù)據(jù)中心，更好的服務(wù)于社會(huì)。微模塊是指由若干個(gè)機(jī)架為單元，包括配電模塊、制冷模塊、高 壓直流或UPS模塊，監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)、布線等若干個(gè)功能在內(nèi)的獨(dú)立運(yùn)行 模塊，該模塊均為工廠預(yù)制，可靈活拆裝、快速組裝、快速部署。二、微

2、模塊數(shù)據(jù)中心具有以下特點(diǎn)：1）采用精準(zhǔn)行級(jí)制冷技術(shù)，使冷空氣集中與服務(wù)器進(jìn)行熱交換，避 免將大部分冷空氣與環(huán)境進(jìn)行熱交換，從而達(dá)到節(jié)能的目的。2）功率密度高，每機(jī)柜IT設(shè)備電功率為5-10KWo3）工業(yè)化，微模塊各部件的制造符合通用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大部分組件 可在工廠預(yù)制。規(guī)避含有特殊制造工藝的部件設(shè)計(jì)。4）標(biāo)準(zhǔn)化?？珊唵螐?fù)制，可靠性高。微模塊內(nèi)部的設(shè)計(jì)在不同的數(shù) 據(jù)中心條件下可100%復(fù)制，當(dāng)數(shù)據(jù)中心建筑條件不理想時(shí)（比如層高 不足），微模塊內(nèi)部的設(shè)計(jì)無需改變，僅在物理尺寸上進(jìn)行調(diào)整。5）快速部署，周期縮短到3-4個(gè)月內(nèi)。在工廠預(yù)制的部件應(yīng)盡可能 多，減少部署時(shí)間。6）模塊化便于擴(kuò)展。只要機(jī)房有

3、空間就能實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展。7）低成木?？偼顿Y不高于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。8）低PUE值，降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營成本，節(jié)能環(huán)保。能耗指標(biāo)PUE2. 0 以下。三、設(shè)計(jì)說明某單位按A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)該機(jī)房，數(shù)據(jù)中心機(jī)房面積有80平方，長 為10000mm,寬為8000mm，總層高3500mm。根據(jù)機(jī)房面積，可以放置 18個(gè)機(jī)柜，每個(gè)機(jī)柜功率5K肌 機(jī)房IT設(shè)備負(fù)載實(shí)際功率90KW, UPS 配置為模塊化電源，6個(gè)25KVA功率模塊，合計(jì)功率25KVA*6二150KVA, 最大輸出功率150KVA*0. 8二120KW,按照70%容量運(yùn)行，即 120KW*0. 7=84KW,正好滿足需求?？照{(diào)功率計(jì)算：總制冷量=90KW*0

4、. 8+60*0. 15二81KW,配置3臺(tái)40KW 空調(diào)。其它負(fù)載功率約為10KVA,機(jī)房總功率約為150KVA+3*40/2+l0KVA二220KVA。根據(jù)現(xiàn)代綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)理念，本項(xiàng)目方案采用易事特綠色 節(jié)能的微模塊方案做為木次項(xiàng)目方案設(shè)計(jì),年平均PUE控制在2. 0以 內(nèi)。1）本設(shè)計(jì)方案第一期共建設(shè)1個(gè)微模塊，共計(jì)含機(jī)柜數(shù)量：18*1=18 個(gè)；2）每個(gè)微模塊基本配置包含1個(gè)列頭柜、1個(gè)管控柜、1個(gè)配電柜。3）每個(gè)機(jī)柜負(fù)載功率按照5kW設(shè)計(jì)。4）總配電量按照60%的同時(shí)使用系數(shù)考慮。5）每個(gè)微模塊配置（2+1）臺(tái)40kW精密空調(diào)；6）微模塊采用高架地板，下部走空調(diào)水管設(shè)計(jì)方案。7）

5、機(jī)架高度標(biāo)準(zhǔn)為2000mm,保證可用空間為42U；8）最節(jié)能氣流組織及運(yùn)行工況設(shè)計(jì)：冷熱通道密閉9）集成動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)10）集成消防系統(tǒng)等。11）平面設(shè)計(jì)如下圖3.功能單元的尺寸如下:功能單元寬mm深mminj mm配電柜60012002000IT機(jī)柜60012002000行間空調(diào)30012002000四、通道封閉組件1. 微模塊為封閉冷通道結(jié)構(gòu)，冷通道寬度為1200mm,高度2000mm, 頂板距離冷通道地板高度2200mm。2. 封閉通道組件包含前后推拉門、頂板框架、固定天窗、翻轉(zhuǎn)天窗、 照明等幾個(gè)部分，如圖2. 3-1所示。圖2. 3-1冷通道整體示意圖3. 前門為前后推拉門，可設(shè)置門禁系

6、統(tǒng)，控制使用人的權(quán)限和進(jìn)出時(shí)間；后門為消防門，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)等緊急情況時(shí)，便于逃生。4. 封閉通道頂板采用金屬框架帶透光玻璃。透光玻璃固定在封閉通道 金屬框架上，采用跌落式設(shè)計(jì)，即通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸固定，一邊通過自 動(dòng)開關(guān)固定，在接到煙感、溫感等消防告警信號(hào)后開關(guān)動(dòng)作，同 時(shí)具有手動(dòng)開啟功能，天窗靠重力繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸翻轉(zhuǎn)，將冷通道打開。 天窗整體滿足消防要求，即保證消防氣體或者水霧可進(jìn)入通道內(nèi)。 頂板的連接方式要便于現(xiàn)場拆卸、維護(hù)。翻轉(zhuǎn)天窗布局原則為： 固定式天窗和活動(dòng)天窗間隔布置，用于安裝煙感、溫感、監(jiān)控、 照明等。5. 封閉通道框架材質(zhì)1.5mm厚冷軋板，表面防腐噴涂處理， 顏色與機(jī)柜顏色協(xié)調(diào)?？蚣芘c機(jī)柜頂

7、部采用螺栓固定，框架整體 架構(gòu)美觀、牢固，長期使用不得出現(xiàn)變形、彎曲等現(xiàn)象。6. 框架頂板內(nèi)側(cè)需安裝煙感、溫感、攝像頭、照明等輔助設(shè)備，安裝牢固且要便于拆卸、更換，通道內(nèi)攝像頭在通道兩端對方，能覆 蓋全部冷通道，煙感、溫感等同類型的多個(gè)傳感器在通道內(nèi)平均 布放，不得集中于一個(gè)區(qū)域內(nèi)，便于完整信號(hào)采集；相關(guān)照明、 信號(hào)等電纜需埋入框架內(nèi)，保持美觀及必要的可維護(hù)性。7. 前門管控柜的面板上安裝顯示屏，顯示微模塊運(yùn)行情況。五、服務(wù)器機(jī)柜(1) 服務(wù)器機(jī)柜特點(diǎn)尺寸為寬600mmX深1200mmX高2000mm (不含地腳高度滾輪)；柜整 體采用黑色細(xì)沙紋。機(jī)柜具有高剛性、輕量化，機(jī)柜自身重量不大于13

8、0kgo機(jī)柜具高承載力，靜載能力1200kgo 機(jī)柜具有高抗震性能，9烈度抗震載荷lOOOkgo 機(jī)柜提供了系列熱解決方案，前后門采用網(wǎng)孔門開孔率70%以上, 機(jī)柜具有靈活的供電解決方案，側(cè)裝PDU,接線盒多種配置可供選擇。機(jī)柜系統(tǒng)有完善的抗震、減震對策，可選配減振部件、抗震部件實(shí)現(xiàn)內(nèi) 部對機(jī)柜內(nèi)部設(shè)備的保護(hù)。(2) 、服務(wù)器機(jī)柜機(jī)柜由框架、頂板、底板、立柱、橫梁等組成，其中框架是機(jī)柜系統(tǒng)的 主要模塊，也是整個(gè)機(jī)柜系統(tǒng)的骨架和連接各子系統(tǒng)及模塊的核心?？?架采用九折型材機(jī)柜結(jié)構(gòu)，保證定位精度和方便焊接操作。機(jī)柜的前后框是由立柱、門楣、橫梁、固定組成。立柱是前后框中主要 零件，立柱的截面形狀設(shè)計(jì)

9、對整機(jī)的剛強(qiáng)度起到關(guān)鍵作用，立柱設(shè)計(jì)為 厚度為2mm冷軋鋼板折彎結(jié)構(gòu)，門楣和橫梁為飯金沖孔折彎而成。固定 塊為精密鑄鋼件。(3) 、服務(wù)器機(jī)柜頂部服務(wù)器頂蓋板提供機(jī)柜頂部防護(hù)及提供出線通道。頂蓋板采用兩段式 設(shè)計(jì)，1.2 mm厚飯金折彎制成。頂蓋板為密封頂板，頂蓋前后開有4 個(gè)圓形孔，用于出線?？蚣茼敳繖M梁上設(shè)2個(gè)M6螺栓孔，可用于微模 塊頂部接地。整機(jī)框架，側(cè)門、門和框架用接地導(dǎo)線連接；機(jī)柜有接地 要求任意兩點(diǎn)之間的電阻小于50毫歐。在框架上設(shè)置有側(cè)門和前后門 的接地點(diǎn)。保證前后門和側(cè)門的可靠接地。五、配電系統(tǒng)圖3.1-L配電柜示意圖本項(xiàng)目微模塊數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)采用1路市電和油機(jī)供電切換后供

10、 電，2套模塊化UPS組成N+1系統(tǒng)供電。每臺(tái)UPS設(shè)備各帶載50%,兩 路電源相互備用，后備電池延時(shí)2小時(shí)，實(shí)現(xiàn)高可靠的供電系統(tǒng)。1. 微模塊正門左右兩側(cè)分別布置管控柜和列頭柜系統(tǒng)，進(jìn)門右側(cè)配置 配電系統(tǒng)柜。左右兩側(cè)管控柜和列頭柜柜體尺寸300mm （寬）*1200mm （深）*2000mm （高）進(jìn)門側(cè)的配電柜柜體尺寸與服 務(wù)器機(jī)柜相同，即600mm （寬）*1200mm （深）*2000mm（高）。2. 微模塊設(shè)置列頭柜的作用有兩點(diǎn)：一是由于UPS配電柜的輸出分路 有限，而列頭柜可以按設(shè)備的電力需求進(jìn)行優(yōu)化配置，解決電源柜 分路不足的問題；二是方便電路的檢修，單一分支電路出現(xiàn)故障不 必總

11、配電柜斷電檢修，只需要斷開該路電源檢修，大大提高機(jī)房整 體電路的容錯(cuò)性。3. 配電柜分為兩部分，一部分為R18模塊的總配電，另一部分為UPS 輸入輸出分配。5. 1總配電部分包括1） ATS320A/4P*l 路1）總輸入空開320A/4P*l路2 ） UPS輸入空開250A/3P*2路2 ） UPS輸入空開200A/3P*2路2 ）列頭柜輸入空開200A/3P*2路，3 ）空調(diào)空開63A/3P*3路3 ）其它開 32A/1P*6 路，備用 63A/3P*1, 32A/3P*1 路4）智能觸摸屏顯示5）防雷器5. 2 UPS輸出列頭柜配電部分1）總輸入空開200A/3P*2路2）監(jiān)控觸摸屏*1套（50回路檢測）3）A路機(jī)柜交流開關(guān)32A/1P*25路，管控柜開關(guān)32A/1P*1路，照明 16A/1P*1 路，預(yù)留 32A/1P*2 路4）B路機(jī)柜交流開關(guān)32A/1