大中型數(shù)據(jù)中心機房的電子設(shè)備密集布放,，總冷負荷比較大,，每平方米大約在300～600W，有的甚至更高,，其中設(shè)備冷負荷占到80%以上,。針對于機房的余熱量大、發(fā)熱源集中的特點,，就需要有合理的氣流組織的分配和分布,，有效地將機房內(nèi)的余熱消除，保證電子設(shè)備對環(huán)境溫濕度,、潔凈度,、送風(fēng)速度以及人員對舒適度的需要。

　　一,、氣流組織確定
　　機房的氣流組織形式有下送上回,、上送側(cè)回(下回)方式，氣流組織形式的確定要考慮以下幾個方面:
　　(1)首先要依據(jù)設(shè)備冷卻方式,、安裝方式,，如設(shè)備或機柜自帶冷卻風(fēng)扇或冷卻盤管，目前較常見的設(shè)備和機柜的冷卻方式都是從前面進風(fēng),，后面域上部出風(fēng),。
　　(2)冷量的高效利用。使散熱設(shè)備在冷空氣的射流范圍內(nèi)。
　　(3)機房建筑結(jié)構(gòu),、平面布局,。機房各個系統(tǒng)的建設(shè)要依托于建筑環(huán)境中，也受到這些因素的制約,，如建筑層高,、形狀、面積等,。
　　二,、氣流組織形式
　　(一)下送上回方式
　　下送上回方式是大中型數(shù)據(jù)中心機房常用的方式，空調(diào)機組送出的低溫空氣迅速冷卻設(shè)備,，利用熱力環(huán)流能有效利用冷空氣冷卻效率,，因為熱空氣密度小、輕,，它會往上升;冷空氣密度大,、沉，它會往下降,，填補熱空氣上升留下的空缺,，形成氣流的循環(huán)運動，這就是熱力環(huán)流,。熱力環(huán)流不同于水平流動的風(fēng),，它是空氣上下垂直的對流運動，冷與熱激發(fā)出氣流緩慢的運動,。跟風(fēng)不一樣，風(fēng)能夠改造局部環(huán)境的氣候,，而熱力環(huán)流是氣流運動的原始動力,。利用氣流的原始動力，可以不用設(shè)置動力設(shè)備,，同樣達到最佳的冷卻效果,，如圖4-1所示。

圖4-1　下送上回氣流組織

　　送風(fēng)口可安裝在高架活動地板上,，也可用高架地板配套的風(fēng)口板送風(fēng)（見圖4－2）,，地板下的空司可作為空調(diào)送風(fēng)靜壓箱。靜壓箱可以減少送風(fēng)系統(tǒng)動壓,、增加靜壓,、穩(wěn)定氣流和減少氣流振動，可使送風(fēng)效果更加理想,?？諝饨?jīng)過地板上安裝的風(fēng)口板向設(shè)備和機柜送風(fēng)。

圖4-2

 　　美國2005年4月發(fā)布的TIA942《數(shù)據(jù)申心通信基礎(chǔ)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)》中要求機房內(nèi)計算機設(shè)備及機架采用'冷熱通道'的安裝方式。'冷熱通道'的設(shè)備布置方式,，打破常規(guī),，將機柜采用'背靠背、面對面'擺放,，這樣在兩排機柜的正面面對通道中間布置冷風(fēng)出口,，形成一個冷空氣區(qū)'冷通道'，冷空氣流經(jīng)設(shè)備后形成的熱空氣,，排放到兩排機柜背面中的'熱通道'中,，通過熱通道上方布置的回風(fēng)口回到空調(diào)系統(tǒng)，使整個機房氣流,、能量流流動通暢,，提高了機房精密空調(diào)的利用率，進一步提高制冷效果,，如圖4－3所示,。

圖4-3　冷熱通道示意圖

 　　回風(fēng)口可安裝在天花板上，也可以利用穿孔的鋁天花板回風(fēng),，它的孔徑不能小于2mm,，穿孔面積應(yīng)在15%以上?；仫L(fēng)同樣也是利用天花板與樓板之間的構(gòu)成的靜壓箱回風(fēng),。
　　下送上回風(fēng)具有以下顯著優(yōu)點:
　　(1)有效利用冷源，減少能耗,。
　　(2)機房內(nèi)整齊,、美觀，所有線槽都可暗敷,。
　　(3)便于設(shè)備擴容和移位,。
　　
　　采用地板下送風(fēng)天花板上回風(fēng)，在設(shè)計中需要注意以下問題,。
　　1,、保持活動地板下一定的均壓靜壓值
　　機房內(nèi)高架活動地板下的空間作為送風(fēng)庫，通風(fēng)截面積大,，截面豎向間隔有許多活動地板的支架,，截面橫向上間隔甚至重疊有許多電纜及通信線纜線槽，所有這些都造成空氣沿送風(fēng)方向上的壓力損失,。在線纜,、線槽安裝時應(yīng)盡量避開空調(diào)機組，比較大的線槽方向宜與氣流方向平行安裝,。如果送風(fēng)距離較長,，空調(diào)機組的機外余壓雖能克服最遠端的阻力損失,，但會造成送風(fēng)近端和遠端有較大的壓差，不利于保持均勻的靜壓值,，因此要盡量地控制地板下的送風(fēng)距離,。一般送風(fēng)距離大于25m時，空調(diào)機組宜兩側(cè)分別布放,。
　　2,、保證高架她板架空高度
　　大中型電子計算機機房高架地板敷設(shè)高度宜在40Omm以上，有條件時應(yīng)該盡量增加靜壓箱高度,，這樣可以保證在安裝了大量線槽,、線管后，仍不影響氣流暢通,。
　　3,、控制活動地板下送風(fēng)風(fēng)速
　　風(fēng)口板送風(fēng)類似于局部孔板送風(fēng)，要求送風(fēng)風(fēng)速小于3m/s,，送風(fēng)均勻,。根據(jù)機房內(nèi)設(shè)備集中布置的特點，為將局部大量的顯熱量帶走,，送風(fēng)口需集中布置在設(shè)備前方進風(fēng)口,，在全壓一定的情況下，這樣會造成靜壓箱局部斷面動壓增大,，靜壓減少,。另外，由于空調(diào)送風(fēng)量較大,，在集中布置的風(fēng)口附近不宜再設(shè)置風(fēng)口,，否則有可能會變成吸風(fēng)口。為避免這種現(xiàn)象發(fā)生,，在風(fēng)口板上宜安裝調(diào)節(jié)閥,，來調(diào)整局部的靜壓、動壓值,，以達到最佳送風(fēng)效果。
　　4,、送回風(fēng)風(fēng)道凈化處理
　　灰塵落在電子插件上,，會產(chǎn)生塵膜，既影響散熱又影響絕緣效果甚至引起短路,。同時灰塵也增加元件表面的熱阻,，導(dǎo)致元件過熱而燒毀，所以機房應(yīng)按A級機房內(nèi)的塵埃標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,。地板下和天花板上的送回風(fēng)風(fēng)道需做凈化處理,，裝飾材料宜選擇不起塵、不吸塵的材料。
　　5,、其他
　　人員較多的房間不宜采用這種送風(fēng)方式,，因為送風(fēng)溫度較低，一般低于17℃,，從底部送風(fēng),，工作人員會有不舒適的感覺。
　　(二)上送側(cè)回(下回)方式
　　上送側(cè)回通常是采用全室空調(diào)送回風(fēng)的方式,，適用于中小型機房,。上送風(fēng)可分為機房頂?shù)蚓o靠機房頂下的上部側(cè)送兩種形式，后者較為常用,。由頂部或側(cè)上方送風(fēng)的氣流首先與室內(nèi)空氣混合,，再進入設(shè)備或機柜內(nèi)。機房頂部安裝散流器或孔板風(fēng)口送風(fēng),，工作的氣流小且均勻,，人有良好的舒適感。但大多數(shù)計算機機柜的冷卻的進風(fēng)口是在下部或前方,，排風(fēng)口在機柜的上部,。這樣，頂部的送風(fēng)氣流先與機柜處上升的熱氣流混合,，再進入機柜冷卻設(shè)備,，影響了機柜的冷卻效果。由于機柜進風(fēng)溫度偏高,，機柜內(nèi)得不到良好的冷卻效果,，必然造成機柜內(nèi)溫度偏高，導(dǎo)致計算機不能進行工常的工作,，如圖4-4和圖4-5所示,。
　　

圖4-4　上送側(cè)回氣流組織(上部風(fēng)帽側(cè)送風(fēng))

圖4-5　上送側(cè)回氣流組織(風(fēng)道頂送)

　　采用上送側(cè)回的氣流組織，對于散熱量較大的機房,，只有采用較低的送風(fēng)溫度(13~16℃),，來維持機房內(nèi)溫濕度以及機柜散熱的需要，這樣會造成能源的浪費,，而且較低的送風(fēng)溫度對工作人員也帶來不舒適的感覺,。
　　上送側(cè)回方式通常可在建筑層高較低時,，機房面積不大時采用,，但要保證送回風(fēng)氣流暢通，不被設(shè)備阻擋,?？照{(diào)機組送風(fēng)出口處宜安裝送風(fēng)管道或送風(fēng)帽,，如采用管道送風(fēng)，送風(fēng)口可使用散流器或百葉風(fēng)口,?；仫L(fēng)可通過室內(nèi)直接回風(fēng)，如有不同空調(diào)房間時,，也可采用管道回風(fēng),，但較少采用地板下回風(fēng)?！　?/p>

彌漫式送風(fēng)方式送風(fēng)的氣流循環(huán)

　　(三)彌漫式送風(fēng)方式
　　有的空調(diào)設(shè)備生廠商開發(fā)了一種新型的送風(fēng)方式,，即彌漫式送風(fēng)，其制冷原理是依據(jù)冷熱空氣的熱力環(huán)流進行設(shè)備的冷卻,。相對于下送風(fēng)方式,，彌漫式送風(fēng)不需要架空地板，而單位面積的熱負荷可提高10%,，同時房間層高降低,。這種送風(fēng)方式適用于小型機房，且送風(fēng)距離宜控制在l5m,。

　　三,、氣流分配系統(tǒng)
　　很多人不理解氣流分配系統(tǒng)也是數(shù)據(jù)機房設(shè)計的一部分。由于過去機房負載心密度,，不正確的氣流分配不會造成嚴重的問題題,。然而越來越高密度的負載，開始考驗現(xiàn)在的氣流分配單元,，使一些問題逐步顯現(xiàn)出來,，例如所有機柜朝向同一方向設(shè)計，大多數(shù)情況出于美觀的考慮,，但實際上耗費了冷量資源和成本,，以下介紹有關(guān)氣流分配得細節(jié)。
　　送風(fēng)口與回風(fēng)口設(shè)計
　　機柜內(nèi)氣流路徑和機柜布局是引導(dǎo)空氣流通改進制冷效果的關(guān)鍵因素,，但要確保最佳制冷效果,，還有一個關(guān)鍵因素:送風(fēng)口與回風(fēng)口設(shè)計。
　　這些通風(fēng)口的位置不當(dāng)會使冷空氣在到達設(shè)備前與熱空氣混合,，從而引發(fā)上述各種效率問題和額外成本,。送風(fēng)口或回風(fēng)口位置不當(dāng)?shù)那闆r很常見，幾乎會抵消所有冷熱通道設(shè)計的優(yōu)勢,。
　　送風(fēng)口設(shè)計的關(guān)鍵在于將其置于盡可能接近設(shè)備進氣口的位置，將冷空氣限制在冷通道內(nèi),。對于地板下送風(fēng)方式的機房,，意味著要將打孔地板放置于冷通道內(nèi),。上送風(fēng)與下送風(fēng)系統(tǒng)一樣有效，但關(guān)鍵還是要將回風(fēng)口設(shè)置于冷通道的上部,，而且這些通風(fēng)口的設(shè)計必須能引導(dǎo)空氣向下進入冷通道(而不是橫向擴散),。在上送風(fēng)系統(tǒng)與下送風(fēng)系統(tǒng)中，任何通風(fēng)口若位于不運行設(shè)備的區(qū)域,，均應(yīng)暫時關(guān)閉,。因為這些通風(fēng)口會阻止回風(fēng)進入制冷系統(tǒng)，從而降低濕度,。
　　回風(fēng)口設(shè)計的關(guān)鍵在于將其置于盡可能接近設(shè)備排氣口的位置,，并從熱通道收集熱空氣。在有條件的情況下,，可以便用架空吊頂回風(fēng),，這樣回風(fēng)口便可以輕松與熱通道進行協(xié)調(diào)工作。當(dāng)使用高敞開式整體回風(fēng)天花板時,，最好是將制冷系統(tǒng)的進風(fēng)口盡可能地調(diào)高,，并用管道連接熱通道上方的回風(fēng)口，以協(xié)調(diào)進風(fēng)口與熱通道,。即便只有少數(shù)幾個回風(fēng)口與熱通道協(xié)調(diào)的簡單回風(fēng)系統(tǒng)也比房間側(cè)面的單一大型回風(fēng)口效果要好,。
　　對于沒有活動地板或管道系統(tǒng)的小房間，上送風(fēng)系統(tǒng)與下送風(fēng)系統(tǒng)通常位于墻角或墻邊,。在這些情況下,，很難協(xié)調(diào)冷空氣的輸送和熱空氣的回風(fēng)。通過以下方法可能會提高這些系統(tǒng)的效率,。對于上送風(fēng)設(shè)備,，將其置于熱通道的一端，并通過管道將冷空氣送至盡可能遠離制冷設(shè)備的冷通道,。
　　對于下送風(fēng)設(shè)備,，將其置于冷通道的一端，并添加吊頂強制通風(fēng)口或懸掛管道回風(fēng)口,，回風(fēng)口位于熱通道上方,。一項關(guān)于回風(fēng)位置不當(dāng)?shù)恼{(diào)查顯示，根本原因主要是:個人感覺一些通道冷一些通道熱,，并認為這種情況不正常,，試圖通過將冷空氣出風(fēng)口移動到熱通道并將熱空氣出風(fēng)口移動到冷通道來加以調(diào)整。設(shè)計合理的機房旨在達到最佳工作狀態(tài),，即冷熱空氣分離,，但人們通常認為這是一種缺陷，他們會采取一些措施來混合空氣,，因而降低了系統(tǒng)效率并增加了成本,?？偨Y(jié)了送風(fēng)口與回風(fēng)口設(shè)計缺陷及解決方案?！　?/p>