本文關(guān)鍵詞：氣流組織對(duì)數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)能耗影響的研究

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【摘要】：目前,我國(guó)數(shù)據(jù)中心建設(shè)已進(jìn)入飛速發(fā)展的階段,超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心不斷涌現(xiàn)。精密空調(diào)系統(tǒng)能耗可占到數(shù)據(jù)中心整體的30%-50%,我國(guó)數(shù)據(jù)中心年能耗可達(dá)700億千瓦時(shí),已達(dá)到社會(huì)總用電量的1.5%,因此研究數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的方法意義十分重大。本文通過對(duì)數(shù)據(jù)中心氣流組織的研究,提出了實(shí)際空調(diào)PUE和理論P(yáng)UE差別的原因就在于氣流組織的不合理。以CFD仿真、理論結(jié)合工程實(shí)際的方法,分析現(xiàn)有地板下送風(fēng)、風(fēng)帽上送風(fēng)、風(fēng)道上送風(fēng)、列間送風(fēng)等氣流組織方案的優(yōu)缺點(diǎn),并總結(jié)其改善和發(fā)展的方向,根據(jù)數(shù)據(jù)中心的實(shí)際需求,創(chuàng)新的提出垂直送風(fēng)精密空調(diào)和其衍生的拼裝型模塊化數(shù)據(jù)中心方案。該解決方案氣流組織循環(huán)路徑短,風(fēng)阻低,風(fēng)機(jī)系統(tǒng)效率高,占地面積小,具有多重優(yōu)勢(shì)。以具體的典型數(shù)據(jù)中心模型為例,分別采用當(dāng)前主流地板下送風(fēng)方案、列間送風(fēng)方案和本文首創(chuàng)的垂直送風(fēng)方案建設(shè),利用CFD仿真分析三種不同的氣流組織方案對(duì)于其空調(diào)系統(tǒng)溫度場(chǎng)、氣流場(chǎng)和能耗的影響。采用全新垂直送風(fēng)形式的拼裝化數(shù)據(jù)中心解決方案,可因優(yōu)化氣流組織,使得氣流場(chǎng)更加均勻,溫度場(chǎng)更加合理,同時(shí)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)能耗因子可從0.0492下降到0.0267,比傳統(tǒng)方案節(jié)省45.7%的室內(nèi)精密空調(diào)風(fēng)機(jī)功耗。一個(gè)1600kW的數(shù)據(jù)中心在室內(nèi)部分采用此方案,全生命周期可節(jié)能296.85萬千瓦時(shí)電能。此方案具有極大的投資價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)據(jù)中心 氣流組織 模塊化數(shù)據(jù)中心 垂直送風(fēng) 拼裝化數(shù)據(jù)中心 數(shù)據(jù)中心能源使用效率(PUE) 風(fēng)機(jī)能耗因子
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP308;TB657.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 課題的意義及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述11-16
• 1.1.1 課題的來源11-14
• 1.1.2 課題研究的意義14-16
• 1.2 IDC氣流組織研究的現(xiàn)狀16-18
• 1.2.1 國(guó)際數(shù)據(jù)中心建設(shè)者的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)IDC氣流組織問題的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容18-25
• 1.3.1 研究對(duì)象18
• 1.3.2 研究理論18-25
• 第二章 當(dāng)前IDC氣 流組織研究25-40
• 2.1 風(fēng)帽上送風(fēng)氣流組織分析25-26
• 2.2 風(fēng)道上送風(fēng)氣流組織分析26-29
• 2.3 地板下送風(fēng)氣流組織分析29-35
• 2.3.1 地板下送風(fēng)方案介紹29-31
• 2.3.2 架高地板設(shè)計(jì)方法31-32
• 2.3.3 通風(fēng)地板設(shè)計(jì)方法32-33
• 2.3.4 橫梁對(duì)于氣流組織影響33-35
• 2.4 列間送風(fēng)氣流組織分析35-38
• 2.5 本章小結(jié)38-40
• 第三章 垂直送風(fēng)方案及其氣流組織分析40-60
• 3.1 數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能需求40-46
• 3.1.1 制冷按需動(dòng)態(tài)特性40-41
• 3.1.2 CRAC動(dòng)態(tài)特性41-42
• 3.1.3 運(yùn)行干盤管特性42-43
• 3.1.4 濕度控制精確特性43-44
• 3.1.5 免費(fèi)制冷特性44-45
• 3.1.6 就位快速特性45
• 3.1.7 系統(tǒng)智能特性45-46
• 3.1.8 節(jié)地特性46
• 3.2 垂直送風(fēng)空調(diào)方案設(shè)計(jì)46-57
• 3.2.1 服務(wù)器機(jī)柜功率及進(jìn)風(fēng)量需求研究47-48
• 3.2.2 垂直送風(fēng)空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)48-49
• 3.2.3 垂直送風(fēng)空調(diào)控制邏輯49-50
• 3.2.4 垂直送風(fēng)空調(diào)冷量設(shè)計(jì)50-57
• 3.3 垂直送風(fēng)EAF空調(diào)產(chǎn)品特點(diǎn)57-59
• 3.4 本章小結(jié)59-60
• 第四章 拼裝化數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)60-86
• 4.1 數(shù)據(jù)中心空調(diào)氣流組織需求60
• 4.2 目前主流模塊化數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式60-64
• 4.3 拼裝化數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式64-67
• 4.4 拼裝化數(shù)據(jù)中心方案節(jié)能價(jià)值分析67-80
• 4.4.1 目前主流的地板下送風(fēng)數(shù)據(jù)中心能耗情況分析68-73
• 4.4.2 列間送風(fēng)模塊化數(shù)據(jù)中心能耗情況分析73-77
• 4.4.3 拼裝化數(shù)據(jù)中心能耗情況分析77-80
• 4.5 三種方案數(shù)據(jù)中心精密空調(diào)系統(tǒng)能耗情況分析80-85
• 4.5.1 三種方案溫度場(chǎng)情況分析81-82
• 4.5.2 三種方案能耗情況分析82-85
• 4.6 本章小結(jié)85-86
• 第五章 總結(jié)與展望86-88
• 5.1 總結(jié)86-87
• 5.2 本文的不足及展望87-88
• 參考文獻(xiàn)88-91
• 致謝91-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文92

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1 姚，

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