微模块机房案例设计分析

1、KITOZER微模块机房案例设计分析一、概述一直以来数据中心都是属于能耗大户，特别是数据中心的布局，气流组织、设备选型等如果设计不合理，建成的数据中心不但单机柜 密度较低，PUE值高，而且运行成木更是居高不下，给社会资源造成 极大浪费。莱安公司以现代绿色数据中心为理念，从解决传统数据中 心建设周期长、投资巨大、单机柜密度低、PUE值高、运行成本高等 一些弊病出发，研发打造微模块化节能数据中心，更好的服务于社会。微模块是指由若干个机架为单元，包括配电模块、制冷模块、高 压直流或UPS模块，监控、网络、布线等若干个功能在内的独立运行 模块，该模块均为工厂预制，可灵活拆装、快速组装、快速部署。二、微

2、模块数据中心具有以下特点：1）采用精准行级制冷技术，使冷空气集中与服务器进行热交换，避 免将大部分冷空气与环境进行热交换，从而达到节能的目的。2）功率密度高，每机柜IT设备电功率为5-10KWo3）工业化，微模块各部件的制造符合通用的工业标准，大部分组件 可在工厂预制。规避含有特殊制造工艺的部件设计。4）标准化。可简单复制，可靠性高。微模块内部的设计在不同的数 据中心条件下可100%复制，当数据中心建筑条件不理想时（比如层高 不足），微模块内部的设计无需改变，仅在物理尺寸上进行调整。5）快速部署，周期缩短到3-4个月内。在工厂预制的部件应尽可能 多，减少部署时间。6）模块化便于扩展。只要机房有

3、空间就能实现扩展。7）低成木。总投资不高于传统数据中心。8）低PUE值，降低数据中心的运营成本，节能环保。能耗指标PUE2. 0 以下。三、设计说明某单位按A级标准建设该机房，数据中心机房面积有80平方，长 为10000mm,宽为8000mm，总层高3500mm。根据机房面积，可以放置 18个机柜，每个机柜功率5K肌 机房IT设备负载实际功率90KW, UPS 配置为模块化电源，6个25KVA功率模块，合计功率25KVA*6二150KVA, 最大输出功率150KVA*0. 8二120KW,按照70%容量运行，即 120KW*0. 7=84KW,正好满足需求。空调功率计算：总制冷量=90KW*0

4、. 8+60*0. 15二81KW,配置3台40KW 空调。其它负载功率约为10KVA,机房总功率约为150KVA+3*40/2+l0KVA二220KVA。根据现代绿色数据中心的建设理念，本项目方案采用易事特绿色 节能的微模块方案做为木次项目方案设计,年平均PUE控制在2. 0以 内。1）本设计方案第一期共建设1个微模块，共计含机柜数量：18*1=18 个；2）每个微模块基本配置包含1个列头柜、1个管控柜、1个配电柜。3）每个机柜负载功率按照5kW设计。4）总配电量按照60%的同时使用系数考虑。5）每个微模块配置（2+1）台40kW精密空调；6）微模块采用高架地板，下部走空调水管设计方案。7）

5、机架高度标准为2000mm,保证可用空间为42U；8）最节能气流组织及运行工况设计：冷热通道密闭9）集成动环监控系统10）集成消防系统等。11）平面设计如下图3.功能单元的尺寸如下:功能单元宽mm深mminj mm配电柜60012002000IT机柜60012002000行间空调30012002000四、通道封闭组件1. 微模块为封闭冷通道结构，冷通道宽度为1200mm,高度2000mm, 顶板距离冷通道地板高度2200mm。2. 封闭通道组件包含前后推拉门、顶板框架、固定天窗、翻转天窗、 照明等几个部分，如图2. 3-1所示。图2. 3-1冷通道整体示意图3. 前门为前后推拉门，可设置门禁系

6、统，控制使用人的权限和进出时间；后门为消防门，当发生火灾等紧急情况时，便于逃生。4. 封闭通道顶板采用金属框架带透光玻璃。透光玻璃固定在封闭通道 金属框架上，采用跌落式设计，即通过转动轴固定，一边通过自 动开关固定，在接到烟感、温感等消防告警信号后开关动作，同 时具有手动开启功能，天窗靠重力绕转动轴翻转，将冷通道打开。 天窗整体满足消防要求，即保证消防气体或者水雾可进入通道内。 顶板的连接方式要便于现场拆卸、维护。翻转天窗布局原则为： 固定式天窗和活动天窗间隔布置，用于安装烟感、温感、监控、 照明等。5. 封闭通道框架材质1.5mm厚冷轧板，表面防腐喷涂处理， 颜色与机柜颜色协调。框架与机柜顶

7、部采用螺栓固定，框架整体 架构美观、牢固，长期使用不得出现变形、弯曲等现象。6. 框架顶板内侧需安装烟感、温感、摄像头、照明等辅助设备，安装牢固且要便于拆卸、更换，通道内摄像头在通道两端对方，能覆 盖全部冷通道，烟感、温感等同类型的多个传感器在通道内平均 布放，不得集中于一个区域内，便于完整信号采集；相关照明、 信号等电缆需埋入框架内，保持美观及必要的可维护性。7. 前门管控柜的面板上安装显示屏，显示微模块运行情况。五、服务器机柜(1) 服务器机柜特点尺寸为宽600mmX深1200mmX高2000mm (不含地脚高度滚轮)；柜整 体采用黑色细沙纹。机柜具有高刚性、轻量化，机柜自身重量不大于13

8、0kgo机柜具高承载力，静载能力1200kgo 机柜具有高抗震性能，9烈度抗震载荷lOOOkgo 机柜提供了系列热解决方案，前后门采用网孔门开孔率70%以上, 机柜具有灵活的供电解决方案，侧装PDU,接线盒多种配置可供选择。机柜系统有完善的抗震、减震对策，可选配减振部件、抗震部件实现内 部对机柜内部设备的保护。(2) 、服务器机柜机柜由框架、顶板、底板、立柱、横梁等组成，其中框架是机柜系统的 主要模块，也是整个机柜系统的骨架和连接各子系统及模块的核心。框 架采用九折型材机柜结构，保证定位精度和方便焊接操作。机柜的前后框是由立柱、门楣、横梁、固定组成。立柱是前后框中主要 零件，立柱的截面形状设计

9、对整机的刚强度起到关键作用，立柱设计为 厚度为2mm冷轧钢板折弯结构，门楣和横梁为饭金冲孔折弯而成。固定 块为精密铸钢件。(3) 、服务器机柜顶部服务器顶盖板提供机柜顶部防护及提供出线通道。顶盖板采用两段式 设计，1.2 mm厚飯金折弯制成。顶盖板为密封顶板，顶盖前后开有4 个圆形孔，用于出线。框架顶部横梁上设2个M6螺栓孔，可用于微模 块顶部接地。整机框架，侧门、门和框架用接地导线连接；机柜有接地 要求任意两点之间的电阻小于50毫欧。在框架上设置有侧门和前后门 的接地点。保证前后门和侧门的可靠接地。五、配电系统图3.1-L配电柜示意图本项目微模块数据中心配电系统采用1路市电和油机供电切换后供

10、 电，2套模块化UPS组成N+1系统供电。每台UPS设备各带载50%,两 路电源相互备用，后备电池延时2小时，实现高可靠的供电系统。1. 微模块正门左右两侧分别布置管控柜和列头柜系统，进门右侧配置 配电系统柜。左右两侧管控柜和列头柜柜体尺寸300mm （宽）*1200mm （深）*2000mm （高）进门侧的配电柜柜体尺寸与服 务器机柜相同，即600mm （宽）*1200mm （深）*2000mm（高）。2. 微模块设置列头柜的作用有两点：一是由于UPS配电柜的输出分路 有限，而列头柜可以按设备的电力需求进行优化配置，解决电源柜 分路不足的问题；二是方便电路的检修，单一分支电路出现故障不 必总

11、配电柜断电检修，只需要断开该路电源检修，大大提高机房整 体电路的容错性。3. 配电柜分为两部分，一部分为R18模块的总配电，另一部分为UPS 输入输出分配。5. 1总配电部分包括1） ATS320A/4P*l 路1）总输入空开320A/4P*l路2 ） UPS输入空开250A/3P*2路2 ） UPS输入空开200A/3P*2路2 ）列头柜输入空开200A/3P*2路，3 ）空调空开63A/3P*3路3 ）其它开 32A/1P*6 路，备用 63A/3P*1, 32A/3P*1 路4）智能触摸屏显示5）防雷器5. 2 UPS输出列头柜配电部分1）总输入空开200A/3P*2路2）监控触摸屏*1套（50回路检测）3）A路机柜交流开关32A/1P*25路，管控柜开关32A/1P*1路，照明 16A/1P*1 路，预留 32A/1P*2 路4）B路机柜交流开关32A/1