数据中心制冷和空调设计标准[带文字说明] T / CECS487

3个基本规定

3.0.1作为一个完整的工程项目，数据中心有时会为其他功能设置冷却和空调系统（例如舒适空调系统），并且有一些供数据中心专用的供暖和通风系统（如走廊和楼梯所需的防烟和烟雾系统，以及辅助房间所需的供暖系统等），这些内容应符合现行国家标准“民用采暖，通风和空调设计规范”建筑物” GB 50736和“工业建筑物的供暖和通风”本标准将不重复执行空调设计规范GB 50019的相关规定.

数据中心流程所需的加热，通风，冷却和空调系统需要满足电子信息设备及其支持设施的运行要求. 其参数，功能，操作和维护方法以及其他要求符合常规工业或民用建筑. 不完全相同，因此有必要执行本标准的相关要求.

3.0.2数据中心的要求，目的，规模，设计参数，机架密度，房间形状，气流组织等不同，当地的气象资源和能源状况也不同，制冷和空调可以使用的方法也不同. 投资成本和运营成本也将有所不同. 可行方案的技术经济比较和综合论证表明，在满足使用要求的前提下，是要达到初期投资节约，系统运行经济，资源充分利用，能源利用率高的目的.

全年需要对数据中心的空调系统进行冷却. 选择一个干净的自然环境，并且环境温度较低的区域更有利于节能. 这与传统的制冷和空调系统不同，操作和维护管理的难度也有很大的不同. 同时，有必要考虑电力，通讯和运输的条件，选择一种更节能，更经济或更有益的管理技术方案.

3.0.3数据中心通常采用一次性计划和分阶段投资的构建方法. 项目的分阶段计划，性能要求，节能目标和施工灵活性均应使用相同的原则，制冷和空调系统应作为组成部分之一，其配置应与之保持一致，以避免各种不匹配子系统，阶段性不一致性等，无法满足使用要求.

由于阶段的影响以及不同设备的不同使用寿命，数据中心通常会在生命周期内发生许多设备更改，包括电子信息设备的更改，机电故障设备的拆除以及增加新设备到位. 不需要一般的建设项目除了常规的设计考虑之外，数据中心的设计还需要为制冷和空调设备的变更保留可行的条件，包括操作和维护空间以及运输渠道.

3.0.4数据中心承载的电子信息服务的重要性不同，数据中心所有者的财务实力和抗风险能力也不同，数据中心的性能水平要求也将有所不同. 在基础架构上，投资成本也会相差很大. 因此，选择合适的数据中心性能水平对决策者在数据中心建设中具有重要意义. 如果水平太高，则投资和运营成本将太高. 如果要求太低，则可能无法满足业务需求，造成更大的损失.

当前国家标准“数据中心设计规范” GB 50174对数据中心涉及的每个子系统都有指南，并且是数据中心基础设施建设的强制性标准. 应当遵循数据中心的设计. 该规范根据数据中心的使用性质以及经济或社会损失或数据丢失或网络中断的影响，将数据中心分为A，B和C三个级别. 级别A是“容错”系统. 最高级别的可用性； B类是“冗余”系统，其可靠性和可用性级别处于中间水平； C级是满足基本需求的最低级别的可靠性和可用性. 这种分类方法参考了国际上使用的数据中心分类原则. 考虑到该国的国情，在中国已得到广泛认可.

其中，数据中心冷却和空调系统是确保电子信息设备运行的必要设施. 一旦数据中心中安装的电子信息设备失去了冷却系统，计算机机房的温度就会升高，从而导致服务器性能下降或出现故障，甚至导致停机. 飞机等重大事故. 同样，UPS机房，核心网络机房和其他机房中的空调故障，管道故障或冷源故障也可能导致网络设备和UPS故障停机，以及中断电子信息设备的风险. 数据中心制冷和空调设施是支持电子信息设备稳定运行并需要满足相应级别要求的关键系统.

主要房间和辅助房间的通风系统，新鲜空气系统，加湿系统，给排水系统空调 制冷 标准，排气系统，冷水补充系统，冷冻站排气系统，水处理系统和其他服务的故障区域不会发生故障立即导致服务器停机或中断，此类设施的配置原则应符合需求，安全和节能，并且故障或维护不应降低制冷和空调系统的性能.

3.0.6数据中心的建设是为了满足企业信息系统业务的需求. 同一家企业通常具有多种信息系统业务形式，而不同的企业有不同级别的要求，并且可以在不同的领域中建立. 数据中心应与业务结合，并采用多层配置，以避免不必要的浪费.

数据中心冷却和空调系统的配置会影响系统故障率，初始投资，运营和维护成本以及维护便利性. 建造者可以根据实际情况为不同的子系统配备不同的级别. 但不能低于数据中心的级别要求.

通常，应根据相同级别的技术要求来设计数据中心基础结构的组件. 根据不同级别设计组件时，将根据最低级别确定数据中心级别. 因此，数据中心的空调系统应与数据中心的性能水平相匹配，并且不能低于数据中心的性能水平要求，以确保数据中心业务的连续性要求. 否则，将严重影响数据中心的可靠性和等级.

3.0.7 C级计算机室属于可中断的数据中心，不适合承载特别重要的服务. 其制冷和空调系统配置应满足正常运行的需求，并且容易受到计划内和计划外活动的影响，并且存在许多单点故障. 在每年进行的预防性维护和维修期间，应完全关闭基础结构. 紧急情况下可能需要频繁关闭. 计划的操作和维护，操作错误以及现场基础架构组件的自发故障将导致数据中心中断.

风冷直接膨胀机房空调的冷却系统需要配备空调设备，以满足需求.

具有集中式冷却源，冷却源，空调设备以及传输和分配路径的空调系统可以进行冗余配置，以满足需求.

具有冷却水系统的C级计算机房，制冷和空调系统的体系结构如图1和图2所示（仅示例，并非所有方法都详尽无遗. C级机房的性能要求也可以采用其他方式.

图1 C级机房制冷和空调系统架构图（第一级和第二级泵系统）

3.0.8当前的国家标准“数据中心设计规范” GB 50174规定，电子信息系统的运行中断将在公共场所造成更大的经济损失或混乱.

图2 C级机房制冷和空调系统架构图（主泵系统）

B类计算机机房的制冷和空调系统的配置将受到计划内和计划内，可以减少中断的可能性. B类计算机房的空调系统通常只有一条线路分配路径. 维护运输路径和某些非冗余组件可能会导致数据中心中断.

当使用风冷式直接膨胀机房空调或风侧自然冷却单元时，每个空调都可以独立完成冷却功能，并且在空调之间无需连接. 它不涉及供水和回水管道. 为了满足B级机房的性能要求，需要配置冗余空调设备.

具有集中冷却源的空调系统要求制冷和空调设备是多余的. 用于传输和分配制冷量的管道和阀门以及为其提供的电力供应，分配和自动控制服务可能不是多余的.

带有冷却水系统的B级计算机房，冷却和空调系统的体系结构如图3和4所示（仅作为示例，并非所有方法都详尽无遗. 满足性能要求的冷却和空调体系结构B级计算机房也可以使用其他方式.

图3 B级机房制冷和空调系统架构图（第一级和第二级泵系统）

3.0.9 A级机房的制冷和空调系统的配置应满足以下要求:

1当前国家标准“数据中心设计规范” GB 50174规定，如果电子信息系统的运行中断会造成重大的经济损失或严重的公众骚扰，则数据中心的数据中心级别为A级. 地方.

这种类型的数据中心的空调系统不应具有单点故障和事件，也不应影响电子信息设备的运行. 可以从服务中删除或测试支持电子信息设备运行的空调系统的任何组件（包括空调系统本身，以及为其服务的冷却源，电源和配电系统），以及此维护不会导致冷却中断，或者冷却不足不会影响电子信息设备的运行. 此功能可用

图4 B级机房制冷空调系统架构图（一级泵系统）

通过设备和分配路径的冗余来实现. 在维护期间，数据中心的性能可能会降低.

当使用风冷式直接膨胀机房空调或风侧自然冷却单元时，每个空调都可以独立完成冷却功能，并且在空调之间无需连接. 它不涉及供水和回水管道.

带有集中冷却源的水系统或水冷直接膨胀机房空调. 用于冷水传输和分配的管道和阀门需要冗余，以确保任何组件维护都不会导致冷却中断或冷却不足，并且不会导致电子信息设备的运行中断.

带有冷却水系统的A级计算机房，冷却和空调系统的体系结构可以如图5和6所示（仅作为示例，并非所有方法都详尽无遗. 满足以下条件的冷却和空调体系结构: 也可以使用A级机房的性能要求（使用其他方法）.

图中所示的管段和阀门的设置符合数据中心性能水平的要求. 并非所有保持制冷和空调系统正常运行的阀门都显示出来.

一些特别重要的数据中心的冷却源也将采用2N配置，以实现数据中心的冷却功能. 系统架构如图7所示.

图5 A级机房制冷和空调系统架构图（第一级和第二级泵系统）

图6 A级机房制冷和空调系统架构图（主泵系统）

图7具有两套冷源的A型机架制冷和空调系统架构

具有集中冷却源的A级机房，主机房的空调设施，阀门，设备和管道也可以通过多种方式组合. 该配置如图8所示（仅作为示例，并非所有方法都详尽无遗）. 满足A级机房性能要求的机房空调架构也可以通过其他方式使用.

图中所示的管段和阀门的设置符合数据中心性能水平的要求. 并非所有保持制冷和空调系统正常运行的阀门都显示出来.

一些特别重要的数据中心还可以使用2N空调或N + 1双盘管空调配置来实现主机房的散热. 配置如图9所示（仅作为示例，并非所有方法都详尽无遗. 满足A（具有一流计算机室性能要求的计算机室的空调架构也可以通过其他方式使用）.

2为了满足A类机房的性能要求，用于制冷和空调设施，供电和配电系统的输配电管道还需要配备冗余设备和路径，以确保任何组件维护都不会导致冷却中断空调 制冷 标准，或者冷却不足不会中断电子信息设备的运行.

3当电源中断时，通常需要启动柴油发电机，冷发动机将重新启动

图8 A类机房空调系统管路

图9 A类机房双盘管空调系统和双套空调管道的

移动并逐渐恢复到正常冷却. 在此过程中，如果没有连续的冷却设备，将导致冷却中断或冷却能力不足（不同的产品，不同的系统架构将影响中断时间的长短）. 提供连续冷却设施是为了确保在电源中断或发生其他事故时不会中断冷却.

数据中心采用冷冻水系统，实现持续冷却的措施包括: 带有冷冻装置的冷藏系统（通常冷藏时间不小于不间断电源设备的供电时间），控制系统，终端冷冻水循环泵，空调终端风扇，由不间断电源供电.

通过不间断电源为风冷式直接膨胀机房的空调供电时，也可以实现连续冷却.

图10中显示了带有冷库的A级机房冷源系统的系统架构（仅作为示例，并非所有方法都详尽无遗. 具有冷库的冷源系统满足性能要求）要求A级机房也可以使用其他方法）.

图10带冷库的A类机房制冷空调系统

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
https://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-186963-1.html