绿色数据中心风冷技术方案.docx

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绿色数据中心风冷技术方案

绿色数据中心风冷

技术方案

目录

1机房基础设施方案3

1.1机柜配置及参数指标3

1.2机柜摆放要求4

1.3标准机柜特点6

1.4机柜配电系统7

1.5供配电及制冷需求9

1.6机房环境要求10

1.7设备配置清单11

1机房基础设施方案

机柜配置及参数指标

根据高性能计算中心机房的IT设备负载情况，机房共配置20台标准机柜。

每台机柜的外形尺寸为：

600mm×1265mm×2000mm（宽×深×高），机柜底盘面积600×1100mm（额外165mm为装饰面），标配4个支撑角。

其主要技术指标如下：

表：

C200机柜主要技术指标

序号

项目

技术参数

1

外形尺寸

宽600mm×深1265mm×高2000mm

2

框架尺寸

宽600mm×深1100mm×高2000mm

（机房的机柜承重钢架按此制作）

3

有效空间

42U

4

前后立柱间距

720mm（服务器导轨、托轨安装距离需可调节到720mm）

5

网孔开孔率

76%

6

机柜总承载重量

1500kg（静载）；500kg（动载）

7

机柜自重

110kg（含侧门）；70kg（无侧门）

8

走线孔尺寸

Φ83×4×2

（机柜底部及顶部各有4个Φ83的走线口，便于上下引入电源及数据线。

走线口装有橡胶封口，可根据进出线的多少来开口）

9

立柱安装孔中心距

465.1±1.6mm

10

机柜并柜节距

无侧门并柜节距600mm

有侧门并柜节距：

604mm

11

走线面积

180cm2

12

前门转动角度

150°（单柜）；110°（并柜）

13

后门转动角度

>130°

1.1机柜摆放要求

一、设备支撑钢架

机柜不宜直接放置在活动地板上，要求做设备支撑钢架，机柜放置在钢架上固定安装。

机柜底视图见下图，机柜支撑钢架外形尺寸要求为600mm（宽度）*1100mm（深度）*（高度要求与机房防静电地板上表面平齐），钢架材料选用60*5角钢（料厚5mm）。

图：

标准机柜底视图

二、机柜摆放布局

为保证气流组织的有序，机柜布置采用面对面、背对背方式摆放，形成冷热通道格局，要求如下图所示。

图：

机柜摆放要求

机柜摆放的场地主要要求如下：

表：

C200机柜摆放场地要求

序号

项目

要求

1

场地净高度

活动地板面到吊顶面净空≥2.6m

2

搬运通道净宽

≥1.5m

3

机柜排间距

≥1.2m（面对面）；≥1.0m（背对背）

4

机柜侧面与墙体间距

≥1.2m

5

地板

铺设防静电活动地板

活动地板距地高度≥200mm（地板下空间仅用于走线）

活动地板距地高度≥400mm（地板下空间用于空调下送风及走线，单机柜功耗>8KW时提高至500mm）

6

楼板

楼板承重能力≥800Kg/m2

7

风道

机柜设计为前（装饰面）进风、后出风；

面对面摆放的通道为冷通道，背对背摆放的通道为热通道

其它

1）保持良好的通风并远离热源

2）远离有倒覆可能的危险物体

3）隔离强电磁场和产生电子噪声的电子设备，例如电梯、复印机、大功率风扇、大功率电机、广播电视发射设备、大功率高频通信设备等

1.2标准机柜特点

公司的CloudBASEC200机柜是基于国际标准自主开发的19英寸工业标准机柜，支持42U内部扩展空间。

图：

标准机柜外观

该产品采用了业内领先的铝镁合金组合型材结构，承重能力比普通机柜高50%以上，具有强度高、自重轻、可靠性高以及模块化、拆装便捷等特点。

C200机柜外观设计具有融合先进的LED显示技术，结合风格的工业设计思想，充分展示了公司全新的、高品质的、专业化的产品设计理念。

C200机柜采用独特的嵌入式、一体化PDU设计，支持PDU冗余，可选多种PDU规格；集成液晶温度指示模块，提供本地进风温度监控；提供双侧走线单元，方便高度密度线缆有序管理，同时兼容上走线、下走线。

提供丰富的可选配件，如置顶走线架、理线架、托轨托板、挡板、并柜器、加固器等，其中置顶走线架内部提供双走线槽，信号线、电缆线分离；L型通用托轨（承重80kg），可调节托盘（承重50kg）。

图：

C200机柜置顶走线架

机柜配电系统

CloudBASE配电系统具有很高的标准化、模块化、易维护、易管理、高可用、一体化等特点，为集群系统提供可靠的供配电支持。

CloudBASE配电系统各组成模块间全部采用标准化的基于IEC60309标准组件连接。

CloudBASE配电系统采用模块化设计，由电源箱PDM和机柜配电单元PDU组成实现配电分散控制，UPS输出供电给PDM电源箱，再由PDM分配给各个机柜配电单元PDU。

图：

PDM和PDU效果图

PDM（PowerDistributedModule）模块是一款用于集群基础设施建设的电源管理模块，它采用标准化的系统设计、标准化组件，并且提供电源监控管理等功能，安全可靠。

同时，它可支持多个模块扩展，实现不同规模集群系统的统一电源分配管理。

Ø标准化和模块化：

采用标准19英寸机箱结构设计，高度3U，采用1带4设计（即一路输入，四路输出），可支持多模块扩展，集成化安装。

Ø端口类型：

输入端采用三相125A工业连接器，输出端采用三相32A工业连接器。

连接器全部基于IEC60309标准，可支持热插拔，且防水等级适用于机房要求。

Ø安全保护：

采用总控微型断路器，具有短路保护、过载保护等功能。

Ø监控管理：

本地采用LCD监控屏，支持实时状态监控及报警功能，具备各项指标监控，包括总输入电压、电流、有功功率、视在功率和支路输出电流等；远程采用基于菊花链式拓扑结构，通过Cat5端口传输RS485协议，并支持CloudBASE监控管理系统RMM/ZMM中，通过IMMS基础设施管理系统实现远程监控管理。

表：

PDM电源箱技术规格

名称

三相380V125AIEC60309工业连接器

总容量

总功率达到60kw，每相20kw

输入/输出规格

输入控制开关为3相125A，输出为4路3相32A

电源监控管理功能

可监控总输入电压、电流、有功功率、视在功率等

外型尺寸

480mm*410mm*130mm

电源监视液晶屏

可选

接口方式

PDU与PDM的连接全部采用标准工业连接器

PDU机柜配电模块采用快速拆装结构设计，实现在CloudBASE全系列服务器机柜中免工具快速挂接安装，嵌入式、一体化PDU设计，不占用机柜有效空间，节省理线空间可达40%，PDU提供超负荷保护，可有效防止过载所产生的问题。

Ø端口类型：

PDU输入端采用三相32A工业连接器，与PDM连接配合。

Ø规格类型：

PDU模块支持多种规格，便于根据需求选择。

Ø彩色外观：

PDU为三相供电，支持三相负载均衡，通过三种不同的颜色插座区分三相供电，并分别拥有独立空开控制。

表：

PDU技术规格

技术规格1

用于刀片设备机柜

输入：

1个三相380V32AIEC60309工业连接器，用于与PDM连接

输出：

15个C13、12个C19插座，保证三相平衡，总功率达到20kw

安全保护：

集成空开，三相可分别保护

技术规格2

用于非刀片设备机柜

输入：

1个三相380V32AIEC60309工业连接器，用于与PDM连接

输出：

36个C13插座，保证三相平衡，总功率达到20kw

安全保护：

集成空开，三相可分别保护

1.3供配电及制冷需求

三、UPS

为保证高性能计算中心IT设备的不间断供电、市电稳压和抑制电网的电力干扰，要求配置UPS电源系统。

IT设备总功耗合计约100KW，建议机房配置UPS主机容量不低于三相160KVA，电池后备时间30min，建议1+1冗余配置。

四、电源接入

要求机房配置UPS输出配电柜，从UPS输出配电柜提供10路配电回路给机柜区域电源箱供电，每路配电回路容量均不低于三相125A。

每台机柜标配有双路PDU，各台机柜配电由电源箱PDM供电，通过工业连接器可靠连接，实现分区控制管理，负责电源箱与各台机柜配电单元PDU之间的布线连接。

五、接地

要求机房做等电位接地系统，一般采用联合接地方式与大楼共地连接，要求大楼接地电阻≤1Ω，各台机柜均与接地铜排（铜网）通过BVR6mm2接地线做等电位联结。

六、空调

要求机房配置机房专用精密空调、N+1冗余配置，空调系统提供≥130KW的显冷量,满足最高单机柜12KW的散热密度需求。

建议采用下送风空调机组，单机柜功率密度高于5KW时，适当提高活动地板铺高至400mm；单机柜功率密度高于8KW时，适当提高活动地板铺高至500mm，并配置强送风地板单元ADU。

地板ADU是具有强制送风功能的、内含风机机组的地板出风口，高过孔率、大风量设计，地板式安装（高度120mm），用于下送风空调系统，提高个别地板风口的送风量不足，以解决个别高密度机柜的配风问题。

如采用弥漫式送风（如采用弥漫式送风精密空调或民用舒适性空调），建议仅应用于单机柜功率密度小于5KW的情况，且空调制冷量选择考虑20%的冷量余量。

1.4机房环境要求

七、机房灰尘浓度：

Ø机房内尘埃粒径≥0.5µm的个数≤18000粒/cm3，做到清洁区和办公区隔离。

八、温度和湿度：

Ø机柜进风处环境温度：

20℃～24℃；

Ø相对湿度：

40%～70%，温度变化率＜5℃/h。

九、电磁场干扰：

Ø无线电干扰强度：

机房内无线电干扰场强，频率0.15MHz～1000MHz时，≤126dB；

Ø磁场干扰强度：

机房内磁场干扰强度≤800A/m。

1.5设备配置清单

表：

机房基础设施设备配置清单

序号

名称

技术规格

数量

单位

1.4

基础设施子系统

C200机柜系统

C20042U风冷机柜

铝镁合金型材框架、前门（含LED套件）、后门

台

20

C200配电系统

机柜PDU

每PDU含15位10AC13插座+12位16AC19插座，3个32A单相空开，含1个32A3相5芯IEC60309工业连接器

台

40

125APDM系统（带监控）

PDM系统作为集群配电分配模块，可提供最多4个32APDU的统一配电管理，输入采用125A三相5芯IEC60309工业连接器，输出为4个32A三相5芯IEC60309工业连接器

个

10

PDU延长线1.5M

1.5MPDU延长线，两端配置32AIEC60309工业连接器工头/母头各一个，一端连接于PDM，一端连接于PDU；

条

20

PDM380V外延电缆

PDM125A380V外延电缆（125A5芯电缆）

米

100

PDM380V工业连接器

含一端1*125AIEC60309连接器

个

10

C200辅材系统

机柜通用侧板

个

8

通用并柜套件

套

16

机柜挡板

1U挡板

个

400