技术应用·机房应用雾化预冷技术实现机房精密空调增效节能中国建设银行股份有限公司苏州分行信息技术部顾觉惠随着数据中心机房内计算机设备装机量的不断增加，特别是中心机房内的大中小型机、存储阵列、刀片服务器等大功率、高密度、高发热量设备的迅速增加，一些机房不同程度地面临着机房精密空调制冷量不足的情况。一、机房面临制冷不足的情况目前，虽然计算机机房都装有精密空调等专用制冷设备，但一般都基于早先的机房设计规范，其制冷量大都是以当时的一些低密度、低功耗设备为对象而设计的。随着计算机技术的飞速发展，当前高密度、高发热量的设备正在迅速得到应用。因此，机房制冷设计的不足，一定程度上限制了当前机房的发展规模和功率密集度。中国建设银行股份有限公司(以下简称“建行”)苏州分行沿用的国家计算机机房站场地设计建设标准(GB50174—93)及建行系统2000年发布的((计算机机房装修规范等文件中，都将200W～250W／平方米的制冷量配置作为数据中心机房建设的标准，而实际上目前装载着大量刀片式服务器或大功率机架式服务器的机柜，单柜的负载容量超过5kW已很常见。如本单位中心机房的精密空调在2005年安装时是按照415W／平方米的制冷量设计的，当时机房内装机总容量为66kW，主要设备是IBMSEVE7000、IBMSEVE5000、HPLX200等大机箱的塔式服务器，单台的高度为12U左右，功率在800W左76中国金融电脑20097右，一个机柜内装3台设备，功率是2．4kW，因此，6组STULZ381模块(显冷制冷能力为6X36kW=216kW)承担制冷任务已显得余量很大。然而，4年后的今天，机房内的负载多以IBM550、IBM570、HPBL480等高密度和高发热量的机架服务器、刀片式服务器为主，单机柜的功率多在5kW左右，整个机房的功率已猛增到160多kW，而且还呈现继续增加的态势。天气炎热的时候，机房精密空调端的温度设定到19℃，但是机柜那端的温度还维持在25～26℃。如不增加空调，则现有的精密空调在夏天将不堪重负，可能会影响到机房设备的稳定运行，存在潜在的安全隐患；如要在早已投入运行的机房内再增加空调，不仅要考虑安装场地空间和电器增容、费用申请、设备运输安装等一系列繁琐程序，而且一定会面临在机房内加装空调过程中焊接管线等操作对机房安全产生的威胁。二、室外机雾化预冷系统的效果在工作实践中发现，只要一到下雨天，精密空调的负荷状况就会改善许多。下雨天，除了太阳辐射较弱的原因外，雨水对空调外机的冷却作用也是值得注意的一大因素。因此，考虑通过雾化水进行辅助冷却，利用水分子蒸发带走热量。水的热容量远远大于空气的热容量，因此水蒸发所带走热量的能力比空气的要大很多。精密空调本身是根据制冷媒介压缩(产生高温)一冷却(利用室外机进行散热)一释放(在室内蒸发产生低温)的原理进行工作的，压缩机压缩后产生的高温基本都是通过室外的冷凝器进行冷却的。因此从某种意义上说，空调室外机的工作状况也是空调制冷状况好坏的一个决定因素。由于外机散热器在露天工作，随着空调室外机风机的不断吸风，灰尘会不断地积聚在室外机入风IZl，积聚厚了也会严重影响室外机的散热能力。还有，空调冷凝器的散热能力还与室外空气的温度、空气的流速密切相关，气温低、风速大时其散热效果比天气闷热时要好得多。因心16:04:43室外机雾化预冷系统采用一个专用的装置对室外机喷以雾化水汽，从而达到与雨天类似的室外机辅助冷却效果。我们在精密空调室外机散热器的底部对应区域各安装一个雾化喷水龙头，对室外机进行雾化水喷射，并技糯用且对其辅助冷却的效果进行了跟踪测试。该系统在不同气象条件下的测试结果如表1、表25~1：1表3所示。从对上表的分析可以得出如下结论：①在同样的气候环境条件下，启用水喷淋的要比不用水喷淋的平均提高制冷能效1：L17％左右；②在晴、热的气候条件下，其辅助制冷的效果要明显高于阴、凉的天气；③其对精密空调的辅助制冷效果与天气的温度成正相关关系。因此，雾化水辅助冷却系统越是在晴热高温天气，其辅助制冷的效果越是明显，可以显著改善机房精密空调制冷量不足的情况。三、雾化水辅助冷却系统的应用为了使雾化水辅助冷却系统能够根据室外气温的表1效果测试1天气情况晴到多云天气情况晴到多云室外气温35～33℃室外气温35～33℃对应机房区域温度25．4oc对应机房区域温度25．4℃4kW风机工作时问lO小时4kW风机工作时间lO／b时19．2kW压缩机工作时间6小时14分19．2kW压缩机工作时间74'时38分表2效果测试2■—■■蒯臣疆谲蠲缓弼露副霭强—豳豳一瞳豳霞滋豳懿阐爨弱豳豳圈天气情况阴到多云天气情况阴到多云室外气温31～29℃室外气温31～29℃对应机房区域温度25．2℃对应机房区域温度25．2℃4kW风机工作时间1O小时4kW风机