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更专业更专注 精密空调ADU设计方案说明

双击自动滚屏 发布者:精密空调 发布时间:2018-06-27 14:50:48 阅读:次【字体:

一, 行业发展

电子信息系统机房,在经历了大型机时代和服务器时代之后,进入了机房发展的第三个时代--机架化时代。在机架化时代,所有的IT设备,包括服务器、网络设备、存储设备等,都按照机架式安装或独立机柜方式设计,从而使机柜或机架成为继机房维护结构之后的新的维护结构。所有的IT设备不再暴露在机房环境当中,而是被包围在机柜微环境(或称IT微环境)当中,所以我们越来越关注机柜微环境的营造过程中的理论研究、理念更新、技术开发和产品设计。

机柜中的IT设备所要求的环境,最为主要的在于供冷方面,由于多数方案中,空调机(作为供冷冷源)并不配置在每个机柜内,而是集中或分区域地部署在机房内,供多个机柜共同使用,所以,在机房设计过程中,存在着冷量如何分配和输送到每个机柜的问题,即机柜的配冷问题。以下来阐述配冷技术的新要求、设计思路和新型产品。

二,技术要求

机柜的IT设备需要持续的、对温度有一定要求、对风量有一定要求的冷风,来维持正常工作。其额定工作温度范围为20-25C;其额定设计风量的大小,与IT设备的发热功率和设备内部散热能力有关,由内部的风扇来保证。对于机架式服务器,需要的风量为每1KW 300m3/h;对于内部散热设计更强的刀片式服务器,需要的风量为每1KW 200m3/h。下图为服务器内部的气流组织和某刀片服务器的风扇模块。


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为了维持机房内、服务器内的能量平衡、温升平衡,针对每1KW的机架式服务器,机房空调系统需要稳定地、持续地产生23C、300m3/h的冷风,并且配送到服务器的前面板处。 如果一个机柜内安装有5KW的机架式服务器,则需要1500m3/h的风量。

传统的地板下送风的气流组织方式,已经无法解决高密度机柜的制冷需求。地板下送风存在送风截面积和地板出风口的有效出风截面积的瓶颈,目前地板铺高越来越高,普遍要求600mm以上。但地板出风口的面积已经达到了极限,因为过孔率不可能达到100%,而增加每机柜拥有的地板出风口数量必须增加机房区的面积。所以对于地板下送风的空调系统,在大多数情况下,都难以从一块风口地板中送出1500m3/h的冷风。有些情况下,是由于地板铺高不足、地板下有线缆槽、冷媒管、上下水管、支架等阻挡等水平方向的送风阻力;有些情况下,是由于地板下动压过大、净压过小;有些情况下,仅仅是由于风口地板的垂直方向的送风阻力。其结果造成送风风量不足,难以送到机柜前的上部,从而造成机柜上部温度较高,形成局部热点。下图为局部热点示意图。

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三,产品推荐-冷气流分配单元 ADU

ADU(Air Distribution Unit),即配风单元,是机房气流组织的一种部件,用来将空调机产生的冷量(冷风)强制地配送到IT机柜处,用来解决传统送风方式的不足、尤其是高功率密度的应用需求。

采用ADU代替原风口地板,可以利用ADU内部风机的强制送风功能,将地板静压箱内的冷空气强制吸入,并排放到机柜面的冷通道内,从而消除局部热点。下图为使用ADU消除局部热点的示意图。

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四,设计思路

ADU由高强度隔栅、箱体、AC或EC风机、启动电路等构成,其尺寸和安装方式与标准地板相同,安装时可直接替代地板或风口地板。下图为一个风量为2400m3/h,冷量为8KW,耗电量200W的ADU产品实例。

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五, 技术指标

地板:高压铸铝地板(银灰色)

     尺寸: 600mm*600mm*40mm

风机

 

电压

输入功率

频率

电流

转速

风量

噪声

绝缘电阻

材质

类别

Inputpower

Current

Air flow

Insulatio n

V

Hz

R/min

3dB(A)

220

50

2500

70

100MΩ

定制

340

1.8

3800

AC1500V-

压铝铁叶

<span style="font-family:" font-size:9pt;"="">100MΩ

箱体: 510mm*510mm*50mm  1.5MM钢板

六, 智能控制技术(可选)

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常按A键3秒进入设定菜单及确定键

第一项 为ADU启动温度上限

第二项 为ADU 停止温度下限

第三项 为 RS485监控地址

一, B键为向上调节温度按钮

二, C键为向下调节温度按钮

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RS485远程控制

通信协议内容

A. 概述: 本协议提供了以下内容:

1、物理层规范(包括电平、波特率、线缆、接口定义);

2、通讯规范(包括查询和响应的数据桢定义)。

本协议规定数据传输方式查询/回应方式,即本机(作为从机)回应上位机(作为主机)发出的带地址查询数据桢,而发送回应数据桢的工作方式。

B. 物理层规范

1. 插座定义

位于本机机箱上的连接器采用RJ45标准插座(见下图)。

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各引脚定义为:

Pin 1 A (RS485) (共模I/O +)

Pin 2 空

Pin 3 空

Pin 4 空

Pin 5 空

Pin 6 空

Pin 7 空

Pin 8 B (RS485) (共模I/O -)

2. 插头定义

通信电缆上的连接器采用RJ45标准插头(见下图)。

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3. 通信电缆

通信电缆采用8芯非屏蔽双绞(UTP)线,对类别(即频率)没有要求(见下图)。

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4. 组网方式

物理上采用树状拓扑结构,每个ADU设备上有RJ45插座连接上游设备,逻辑最大设备数量为255个,物理最大设备数量与现场布线情况和电磁环境有关,建议不超过5个

C 通信规范

采用modbus协议,从站

波特率:9600 8 1 无校验

一 设置控制器本地控制或远程控制模式

举例:站号为 1

设置远程控制

01 06 00 01 00 01 AA AA

设置本地控制

01 06 00 01 00 00 AA AA

二 设置控制器开启或者关闭(远程控制模式下有效)

设置关闭风机

01 06 00 02 00 00 AA AA

设置开启风机

01 06 00 02 00 01 AA AA

三 读取控制器状态:控制模式 和 开关机状态

读取控制器状态

01 03 00 03 00 01 AA AA

返回:

01 03 02 da1 da2 AA AA

da1:控制模式

da2:开关机状态

七,我司ADU应用举例

来源:精密空调 /


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