本文選題：數(shù)據(jù)中心 + 熱環(huán)境��； 參考：《南京師范大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：電信業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展使得設(shè)有大量服務(wù)器等IT設(shè)備的數(shù)據(jù)中心發(fā)展迅速,為控制數(shù)據(jù)機房內(nèi)部空氣的溫濕度及潔凈度,必須設(shè)置機房專用空調(diào)系統(tǒng)。機房內(nèi)散熱設(shè)備多、電子產(chǎn)品集成度高、無內(nèi)部散濕源且人員活動極少,因而具有發(fā)熱量高和散濕量低的負(fù)荷特性。數(shù)據(jù)中心的負(fù)荷特性及運行特點決定了其能耗水平較高,節(jié)能降耗的需求日益凸顯。而數(shù)據(jù)機房的能耗組成中,空調(diào)系統(tǒng)約占比40-50%。由于不合理的氣流組織、設(shè)備不匹配等因素造成冷量一定程度的浪費,機房空調(diào)領(lǐng)域的節(jié)能潛力巨大。目前國內(nèi)外專家學(xué)者及工程技術(shù)人員進行了大量的節(jié)能研究探索和實踐,其中機房氣流組織優(yōu)化研究作為其中重要方向受到廣泛的關(guān)注。機房內(nèi)氣流組織運行情況通過熱環(huán)境來呈現(xiàn),在對熱環(huán)境進行定性分析基礎(chǔ)上結(jié)合評價指標(biāo)進行定量計算,可全面準(zhǔn)確研究機房的運行結(jié)果及冷量利用情況。為合理控制機房氣流運動路徑,提高冷量利用率,工程上可采用的方案有：冷通道全封閉、冷通道部分封閉以及熱通道封閉。以上方案的改進和優(yōu)化可以通過實測來檢驗,也可以運用數(shù)值模擬——這一方便快捷、高效準(zhǔn)確的手段進行預(yù)測和探討。本文基于某工程實例開展數(shù)值模擬研究,定量計算出評價指標(biāo),并在此基礎(chǔ)上做深入的分析和研究。開展了的研究工作包括：(1)評價指標(biāo)研究本文將機房多種工況下熱環(huán)境的分析與對比作為主要研究內(nèi)容。本文首先在對數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域相關(guān)概念介紹的基礎(chǔ)上,全面歸納梳理相關(guān)評價指標(biāo)的研究與進展,并列表對比分析。提出了全局能耗及制冷系統(tǒng)效率評價體系和熱量管理及熱環(huán)境評價體系,以應(yīng)用于數(shù)值模擬定性分析及定量計算。(2)數(shù)值模擬研究及定性分析基于工程實例,建立四種工況條件的數(shù)值計算模型,進行計算求解及可視化輸出并對模擬結(jié)果進行分析；討論了包括機柜層面、地板格柵出風(fēng)層面、機房熱環(huán)境等參數(shù),并進行了對比；對數(shù)值計算數(shù)據(jù)結(jié)果進行數(shù)據(jù)分析,從定性角度獲得基于模擬結(jié)果的初步結(jié)論,并明確定量計算需要進一步完成的研究目標(biāo)。(3)指標(biāo)計算及定量研究計算評價指標(biāo)數(shù)值并進行工況間的對比分析,作圖進行可視化處理和分析；得出各工況間評價結(jié)果并重點對工程上廣泛采用的冷通道全封閉(工況B)和熱通道全封閉(工況D)兩種工況計算結(jié)果進行對比和擴展分析；綜合定性和定量研究結(jié)果,可簡要概括結(jié)論如下：1、四種工況下機柜出風(fēng)溫度控制在25.8℃-36℃之間,沿流動進程方向地板出風(fēng)量增加,機組近端平均出風(fēng)溫度相對較高且不穩(wěn)定。2、機房內(nèi)熱環(huán)境按工況A、C、B、D順序改善；機房中部位置的機柜環(huán)境溫度相對較高；封閉通道內(nèi)溫度場穩(wěn)定,封閉措施有利于機房氣流組織均勻。工況B機柜出風(fēng)溫度整體均勻性最好,冷量利用充分；工況D熱氣流運動局限在熱通道內(nèi),需要布局熱回風(fēng)路徑,成本相對較高同時須保證不漏風(fēng)；結(jié)合SHI、RHI等指標(biāo)結(jié)果可得工況B方案更好。3、RCIHI均為100%,說明未發(fā)生機柜過熱的問題；不同列之間以及同列不同位置之間均存在差異,表現(xiàn)為同列中間及偏后7-13號位置的機柜β指標(biāo)較低,ηr指標(biāo)較高,建議可將設(shè)備安全性要求較高機柜置于每列的中間及偏后位置；相對于參照工況A,工況B、D的SHI指標(biāo)分別降低97.1%和76.5%,進一步說明了工況B條件更有利于冷量充分利用。本文對數(shù)據(jù)中心工程全面展開熱環(huán)境分析評價研究,對比了四種工況運行結(jié)果的異同點和運行效果,總結(jié)結(jié)論以期對相關(guān)工程實踐提供有益參考。
[Abstract]:The rapid development of telecommunication service and Internet service has made the data center of IT equipment , such as large number of servers , developed rapidly . In order to control the temperature and humidity and cleanliness of the air inside the machine room , it is necessary to set up the special air conditioning system for the machine room .
The parameters of the cabinet level , the air outlet level of the floor grid and the thermal environment of the machine room are discussed , and the comparison is made .
Based on the data analysis of numerical results , a preliminary conclusion based on the simulation results is obtained from the qualitative point of view , and the objective of the study is to be further completed .
The results of each working condition are drawn and the results of the cold aisle totally enclosed ( working condition B ) and the hot aisle totally enclosed ( working condition D ) which are widely used in the project are compared and expanded .
The results of comprehensive qualitative and quantitative research can be summarized as follows : 1 . The air outlet temperature of the cabinet is controlled within the range of 25 . 8 鈩，

本文編號：1823856