數(shù)據(jù)中心機(jī)房空調(diào)耗電平均占數(shù)據(jù)中心總耗電量的40%左右,，隨著國家十二五計劃對節(jié)能減排的重視，對機(jī)房空調(diào)的節(jié)能性提出了更高要求,。另一方面,，高性能處理器的應(yīng)用,，使得單個機(jī)柜熱密度大幅上升，機(jī)房局部過熱問題尤為突出,。那么,，如何在機(jī)房設(shè)計前提前預(yù)知設(shè)計效果?如何比較不同設(shè)計方案的節(jié)能性?如何有效地解決機(jī)柜過熱問題呢?制冷快報為大家介紹一種CFD仿真技術(shù)。

CFD是計算流體力學(xué)ComputationalFluidDynamics的簡稱,，是目前國際上最先進(jìn)的流動與傳熱仿真技術(shù),，被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)研究和工業(yè)設(shè)備研發(fā)領(lǐng)域。CFD技術(shù)通過現(xiàn)場評估,、CFD建模,、冷卻評估、升級方案,、能效比較和提交報告這幾個環(huán)節(jié),，完成熱仿真評估服務(wù)。

CFD機(jī)房熱仿真評估服務(wù),，通過建立虛擬三維機(jī)房模型,，仿真獲得機(jī)房溫度場和速度場等數(shù)據(jù)，獲得合理的氣流組織和科學(xué)的機(jī)房布局與散熱方案,。適用于新機(jī)房設(shè)計項目,，老機(jī)房擴(kuò)容與改造項目，機(jī)房熱診斷及熱問題分析;機(jī)房運(yùn)行狀態(tài)評估,，安全預(yù)警等等,。

針對具體機(jī)房設(shè)計方案，匹配和選擇各種機(jī)房空調(diào)產(chǎn)品(機(jī)房空調(diào)機(jī),、高熱密度解決方案,、機(jī)柜空調(diào)機(jī)組、吊頂式空調(diào)機(jī)組,、冷門,、地板送風(fēng)機(jī)組、風(fēng)管送風(fēng)系統(tǒng)等),。

CFD機(jī)房熱仿真模擬的準(zhǔn)確性,，取決于建立模型的精確性。CFD求解算法上,，佳力圖采用k-ε湍流模型進(jìn)行流動仿真,，經(jīng)過CFD業(yè)界幾十年的實驗驗證，該模型求解精度能滿足工程仿真要求,。對新設(shè)計機(jī)房,，采用機(jī)房CAD設(shè)計圖樣與設(shè)備設(shè)計參數(shù)，這些參數(shù)來源可靠,，因而仿真準(zhǔn)確度高,。

對于正在運(yùn)行中的機(jī)房,，CFD會進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集，確保數(shù)據(jù)可靠,，仿真結(jié)果可信,。下圖是CFD機(jī)房熱仿真結(jié)果與實際溫度熱學(xué)影像的對比，仿真結(jié)果與實際相符,，仿真結(jié)果真實可信,。

CFD仿真模擬結(jié)論：

距離空調(diào)機(jī)最遠(yuǎn)位置處的機(jī)柜也能獲得足夠冷量，滿足設(shè)計要求,。

空調(diào)制冷量利用率高于80%,，絕大部分制冷量被有效地利用于機(jī)柜熱負(fù)荷冷卻，能源浪費少,，符合節(jié)能設(shè)計要求。

增設(shè)地板送風(fēng)機(jī)組,，能進(jìn)一步增加最遠(yuǎn)機(jī)柜的送風(fēng)量,，提高系統(tǒng)安全性。

設(shè)計分析：

通過CFD仿真,，確認(rèn)設(shè)計方案能夠為距離空調(diào)機(jī)最遠(yuǎn)位置處的機(jī)柜提供足夠的風(fēng)量和制冷量;通過CFD仿真,，嘗試了多種解決方案(空調(diào)機(jī)，地板送風(fēng)機(jī)組)應(yīng)用的效果,，為客戶提供了多種選擇;通過CFD仿真,，提出了對特殊機(jī)房(狹長型房間布置和一長排機(jī)柜布置)的機(jī)房空調(diào)解決方案。

預(yù)測新機(jī)房熱環(huán)境,，確保設(shè)計方案滿足運(yùn)行和節(jié)能要求,。不同數(shù)據(jù)中心對機(jī)房空調(diào)有不同的設(shè)計要求。如小型交換機(jī)房熱功率不大(單個機(jī)柜熱功率在5kW以下),，而大型刀片服務(wù)器機(jī)房的熱功率很高(單個機(jī)柜熱功率在5kW以上),，因此，在很多核心機(jī)房出現(xiàn)局部過熱的情況——機(jī)房的局部溫度超過設(shè)計要求,。在機(jī)柜服務(wù)器功率較高的場合,，空調(diào)設(shè)備選配不周和機(jī)柜布置不合理等因素都會造成冷量分配不均，氣流組織不合理的現(xiàn)象,，導(dǎo)致服務(wù)器死機(jī),、機(jī)房能耗增加。針對不同的應(yīng)用場合和具體設(shè)計要求,，需采用不同的空調(diào)解決方案,。

利用CFD熱仿真分析技術(shù)進(jìn)行新機(jī)房設(shè)計，不會僅僅為滿足機(jī)柜過熱問題的要求而盲目增大總冷負(fù)荷,，而會針對具體過熱問題進(jìn)行仿真,，采用最為適合的解決方案,，總冷負(fù)荷只是小幅增加。這樣,，在滿足基本設(shè)計運(yùn)行要求的同時也滿足了節(jié)能要求,，為用戶節(jié)約了運(yùn)行成本。

來源：機(jī)房專用空調(diào) http://kugq.cn/

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• 文章標(biāo)簽： 機(jī)房空調(diào)
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