1、KITOZER微模塊機房案例設計分析一、概述一直以來數據中心都是屬于能耗大戶，特別是數據中心的布局，氣流組織、設備選型等如果設計不合理，建成的數據中心不但單機柜 密度較低，PUE值高，而且運行成木更是居高不下，給社會資源造成 極大浪費。萊安公司以現代綠色數據中心為理念，從解決傳統數據中 心建設周期長、投資巨大、單機柜密度低、PUE值高、運行成本高等 一些弊病出發，研發打造微模塊化節能數據中心，更好的服務于社會。微模塊是指由若干個機架為單元，包括配電模塊、制冷模塊、高 壓直流或UPS模塊，監控、網絡、布線等若干個功能在內的獨立運行 模塊，該模塊均為工廠預制，可靈活拆裝、快速組裝、快速部署。二、微

2、模塊數據中心具有以下特點：1）采用精準行級制冷技術，使冷空氣集中與服務器進行熱交換，避 免將大部分冷空氣與環境進行熱交換，從而達到節能的目的。2）功率密度高，每機柜IT設備電功率為5-10KWo3）工業化，微模塊各部件的制造符合通用的工業標準，大部分組件 可在工廠預制。規避含有特殊制造工藝的部件設計。4）標準化。可簡單復制，可靠性高。微模塊內部的設計在不同的數 據中心條件下可100%復制，當數據中心建筑條件不理想時（比如層高 不足），微模塊內部的設計無需改變，僅在物理尺寸上進行調整。5）快速部署，周期縮短到3-4個月內。在工廠預制的部件應盡可能 多，減少部署時間。6）模塊化便于擴展。只要機房有

3、空間就能實現擴展。7）低成木。總投資不高于傳統數據中心。8）低PUE值，降低數據中心的運營成本，節能環保。能耗指標PUE2. 0 以下。三、設計說明某單位按A級標準建設該機房，數據中心機房面積有80平方，長 為10000mm,寬為8000mm，總層高3500mm。根據機房面積，可以放置 18個機柜，每個機柜功率5K肌 機房IT設備負載實際功率90KW, UPS 配置為模塊化電源，6個25KVA功率模塊，合計功率25KVA*6二150KVA, 最大輸出功率150KVA*0. 8二120KW,按照70%容量運行，即 120KW*0. 7=84KW,正好滿足需求。空調功率計算：總制冷量=90KW*0

4、. 8+60*0. 15二81KW,配置3臺40KW 空調。其它負載功率約為10KVA,機房總功率約為150KVA+3*40/2+l0KVA二220KVA。根據現代綠色數據中心的建設理念，本項目方案采用易事特綠色 節能的微模塊方案做為木次項目方案設計,年平均PUE控制在2. 0以 內。1）本設計方案第一期共建設1個微模塊，共計含機柜數量：18*1=18 個；2）每個微模塊基本配置包含1個列頭柜、1個管控柜、1個配電柜。3）每個機柜負載功率按照5kW設計。4）總配電量按照60%的同時使用系數考慮。5）每個微模塊配置（2+1）臺40kW精密空調；6）微模塊采用高架地板，下部走空調水管設計方案。7）

5、機架高度標準為2000mm,保證可用空間為42U；8）最節能氣流組織及運行工況設計：冷熱通道密閉9）集成動環監控系統10）集成消防系統等。11）平面設計如下圖3.功能單元的尺寸如下:功能單元寬mm深mminj mm配電柜60012002000IT機柜60012002000行間空調30012002000四、通道封閉組件1. 微模塊為封閉冷通道結構，冷通道寬度為1200mm,高度2000mm, 頂板距離冷通道地板高度2200mm。2. 封閉通道組件包含前后推拉門、頂板框架、固定天窗、翻轉天窗、 照明等幾個部分，如圖2. 3-1所示。圖2. 3-1冷通道整體示意圖3. 前門為前后推拉門，可設置門禁系

6、統，控制使用人的權限和進出時間；后門為消防門，當發生火災等緊急情況時，便于逃生。4. 封閉通道頂板采用金屬框架帶透光玻璃。透光玻璃固定在封閉通道 金屬框架上，采用跌落式設計，即通過轉動軸固定，一邊通過自 動開關固定，在接到煙感、溫感等消防告警信號后開關動作，同 時具有手動開啟功能，天窗靠重力繞轉動軸翻轉，將冷通道打開。 天窗整體滿足消防要求，即保證消防氣體或者水霧可進入通道內。 頂板的連接方式要便于現場拆卸、維護。翻轉天窗布局原則為： 固定式天窗和活動天窗間隔布置，用于安裝煙感、溫感、監控、 照明等。5. 封閉通道框架材質1.5mm厚冷軋板，表面防腐噴涂處理， 顏色與機柜顏色協調。框架與機柜頂

7、部采用螺栓固定，框架整體 架構美觀、牢固，長期使用不得出現變形、彎曲等現象。6. 框架頂板內側需安裝煙感、溫感、攝像頭、照明等輔助設備，安裝牢固且要便于拆卸、更換，通道內攝像頭在通道兩端對方，能覆 蓋全部冷通道，煙感、溫感等同類型的多個傳感器在通道內平均 布放，不得集中于一個區域內，便于完整信號采集；相關照明、 信號等電纜需埋入框架內，保持美觀及必要的可維護性。7. 前門管控柜的面板上安裝顯示屏，顯示微模塊運行情況。五、服務器機柜(1) 服務器機柜特點尺寸為寬600mmX深1200mmX高2000mm (不含地腳高度滾輪)；柜整 體采用黑色細沙紋。機柜具有高剛性、輕量化，機柜自身重量不大于13

8、0kgo機柜具高承載力，靜載能力1200kgo 機柜具有高抗震性能，9烈度抗震載荷lOOOkgo 機柜提供了系列熱解決方案，前后門采用網孔門開孔率70%以上, 機柜具有靈活的供電解決方案，側裝PDU,接線盒多種配置可供選擇。機柜系統有完善的抗震、減震對策，可選配減振部件、抗震部件實現內 部對機柜內部設備的保護。(2) 、服務器機柜機柜由框架、頂板、底板、立柱、橫梁等組成，其中框架是機柜系統的 主要模塊，也是整個機柜系統的骨架和連接各子系統及模塊的核心。框 架采用九折型材機柜結構，保證定位精度和方便焊接操作。機柜的前后框是由立柱、門楣、橫梁、固定組成。立柱是前后框中主要 零件，立柱的截面形狀設計

9、對整機的剛強度起到關鍵作用，立柱設計為 厚度為2mm冷軋鋼板折彎結構，門楣和橫梁為飯金沖孔折彎而成。固定 塊為精密鑄鋼件。(3) 、服務器機柜頂部服務器頂蓋板提供機柜頂部防護及提供出線通道。頂蓋板采用兩段式 設計，1.2 mm厚飯金折彎制成。頂蓋板為密封頂板，頂蓋前后開有4 個圓形孔，用于出線。框架頂部橫梁上設2個M6螺栓孔，可用于微模 塊頂部接地。整機框架，側門、門和框架用接地導線連接；機柜有接地 要求任意兩點之間的電阻小于50毫歐。在框架上設置有側門和前后門 的接地點。保證前后門和側門的可靠接地。五、配電系統圖3.1-L配電柜示意圖本項目微模塊數據中心配電系統采用1路市電和油機供電切換后供

10、 電，2套模塊化UPS組成N+1系統供電。每臺UPS設備各帶載50%,兩 路電源相互備用，后備電池延時2小時，實現高可靠的供電系統。1. 微模塊正門左右兩側分別布置管控柜和列頭柜系統，進門右側配置 配電系統柜。左右兩側管控柜和列頭柜柜體尺寸300mm （寬）*1200mm （深）*2000mm （高）進門側的配電柜柜體尺寸與服 務器機柜相同，即600mm （寬）*1200mm （深）*2000mm（高）。2. 微模塊設置列頭柜的作用有兩點：一是由于UPS配電柜的輸出分路 有限，而列頭柜可以按設備的電力需求進行優化配置，解決電源柜 分路不足的問題；二是方便電路的檢修，單一分支電路出現故障不 必總

11、配電柜斷電檢修，只需要斷開該路電源檢修，大大提高機房整 體電路的容錯性。3. 配電柜分為兩部分，一部分為R18模塊的總配電，另一部分為UPS 輸入輸出分配。5. 1總配電部分包括1） ATS320A/4P*l 路1）總輸入空開320A/4P*l路2 ） UPS輸入空開250A/3P*2路2 ） UPS輸入空開200A/3P*2路2 ）列頭柜輸入空開200A/3P*2路，3 ）空調空開63A/3P*3路3 ）其它開 32A/1P*6 路，備用 63A/3P*1, 32A/3P*1 路4）智能觸摸屏顯示5）防雷器5. 2 UPS輸出列頭柜配電部分1）總輸入空開200A/3P*2路2）監控觸摸屏*1套（50回路檢測）3）A路機柜交流開關32A/1P*25路，管控柜開關32A/1P*1路，照明 16A/1P*1 路，預留 32A/1P*2 路4）B路機柜交流開關32A/1