数据中心空调系统应用白皮书
目 一引言 .5 1.1目的和范围. .5 1.2编制依据 .5 1.3编制原则 ..6 二术语 .6 三数据中心分级 ..8 3.1概述 3.2数据中心的分类和分级 ..9 四：数据中心的环境要求.. ..10 4.1数据中心的功能分区 .10 4.2数据中心的温、湿度环境要求 .11 4.2.1数据中心环境特点.. ...11 4.2.2国标对数据中心环境的规定和要求. ..12 4.3数据中心的其它相关要求. ...16 五：数据中心的机柜和空调设备布局 ..18 5.1机柜散热 ..19 5.1.1数据中心机柜.. ...19 5.1.2机柜的布局. ..21 5.2机房空调及其布置 .23 5.2.1机房空调概述 ..23 5.2.2机房空调送回风方式 25 5.2.3机房空调布局 ..25 六：数据中心空调方案设计. 6.1数据中心的制冷量需求确定 .26 6.2数据中心的气流组织 ..9 6.2.1下送上回气流组织.. .29 6.2.2上送下（侧）回气流组织 .33 6.2.3局部区域送回风方式 6.3空调系统的冷却方式选择 .37 6.4空调设备的选择. ..46 七：数据中心中高热密度解决方案 ..48 7.1区域高热密度解决方案 .48 7.2局部热点解决方式 ...50 7.3高热密度封闭机柜. ..52 7.4其它高热密度制冷方式 ..54 八：数据中心制冷系统发展趋势 ..54 8.1数据中心发展趋势： .54 8.2数据中心制冷系统发展趋势 ..57 九机房环境评估和优化 ..58 附件一：数据中心要求控制环境参数的原因 ..62 附件二：机房专用空调机组.. ..70
图表1电子信息机房分类. 6 图表2TIA942对机房的分类 .9 图表5不同机房等级的环境要求. ...1. 图表6ASHRAE对数据中心环境要求的变化. ...144 图表7服务器主板气流方向.. ..19 图表8服务器机柜尺寸规格.. ..20 图表9常见的机柜进出风方式. ..20 图表10在不同进出风温差时的风量需求 ...21 图表11中高热密度机房的冷热通道布局示意图. ...22 图表12空调设备制冷系统原理图 ... 图表13空调单侧布置示意图 ..25 图表14空调双侧布置示意图.. .26 图表15空调靠近热源布置示意图. .26 图表16下送上回气流组织. ...30 图表17地板下送风和机柜冷热通道布局 ..31 图表18地板下静压分布规律示意图 ...2 图表19上送风风道下回气流组织.. .... 图表20风道整体布局示意图 ..35 图表21上送风风帽送风下回气流组织， ..36 图表22局部区域送回风一吊顶式送回风 ..36 图表23局部区域送回风一水平气流送回风， ..37 图表24风冷式系统原理图 ...8 图表25乙二醇式系统原理图.. ..39 图表26水冷式系统原理图. ...40 图表27冷冻水式系统原理图. ....2 图表28风冷双冷源式系列原理图 ..43 图表29各冷却方式对比表.. ...45 图表30高热密度区域封闭冷风通道空间应用 .49 图表31高热密度区域封闭冷风通道空间气流分布. .. 图表32高热密度区域通道气流对比 ..0 图表33机房顶部加制冷终端形式. ..51 图表34机柜间安装空调终端形式. ..1 图表35冷通道封闭的示例. ..52 图表36封闭式水冷机柜应用 .52 图表37封闭式水冷机柜工作原理示意图 ...53 图表38CFD模拟示意图 ...60 图表39CFD模拟示意图 ...61 图表39数据中心各设备热密度发展趋势图 ...2 图表41同等计算能力下消耗的机柜、服务器数量、占地和耗电对比.
..62 图表42部分计算厂家、机构对环境的要求， ...3 图表43部分交换机厂家对环境的要求 ...6.3 图表44电池寿命与温度关系.
.65 图表45低温下影响电池放电容量 ...66 图表46Intel统计电脑故障原因分布 .67 3
图表47静电损伤的阔值电压 67 图表48芯片被ESD击穿 67 图表49不同情况下产生的静电电压 67 图表50纽约地区通讯中心空气平均杂质浓度 89 图表51机房专用空调制冷系统原理简图 70 图表52舒适性空调在设计上与机房专用空调的差异 .73
《数据中心空调系统应用白皮书》 一引言 1.1目的和范围 本白皮书介绍了数据中心环境要求、设备布局、空调系统设计、未来的发展趋势 以及数据中心空调系统的评估和优化.
本白皮书可以用于指导数据中心空调系统 的规划和设计.
1.2编制依据 本白皮书依据国家相关法律、法规以及设计标准与行业规范为基础，结合数据 中心建设、运行、维护中的实际情况，经过多位行业专家的共同努力编制.
主要 参考的相法规、规范、标准有： GB-50174-2008《电子信息系统机房设计规范》 GB一50462《电子信息机房施工及检验规范》 GB/T19413-2003计算机和数据处理机房用单元式空气调节机 GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》 GB10080-2001《空调用通风机安全要求》 GB50015-2003《建筑给水排水设计规范》 GB/T14295空气过滤器 GB50243-2003通风与空调工程施工质量验收规范 JB/T4330制冷和空调设备噪声的测定 JB/T8655单元式空气调节机安全要求 GB/T18430蒸汽压缩循环冷水（热泵）机组 Thermal GuidlinesforDataProcessingEnvironments2008 TIA942 标准(Telemunications Infrastructure Standard for Data Centers) 中国电信[2005]658号IDC产品规范和741号文件 中国移动公司对机房的环境控制指标要求 GB/T15395-1994《电子设备机柜通用技术条件》 EIA-310-D Cabinets Racks Panels and Associated Equipment 接线 5
