PDF《预制模块化数据中心的分类》

2 3 个关键属性就是外观特征.外观特征可能需要根据不同应用做出不同的选择(例如,某个数据中 心为了满足业务需求可能要求始终能在滑轮上移动),也可能因为数据中心容量而受到限制(例如,ISO 标准集装箱中的电源系统容量通常限制在 500kW 左右,但是滑动底座安装式设计能支 持更大的电源容量). 预制化功能模块以不同的配置方式部署.有些预制化数据中心由预制化模块与传统的 现场施 工 组成(比如说模块化供配电系统、模块化制冷系统与传统的 IT 设施组合).另外一些数据 中心则是全预制化,即所有

3 个功能模块―电源、制冷以及 IT 均预制化.全预制化数据中心还 有一种特殊的配置方式就是所谓的 微型数据中心 ,即在该架构中,电源系统、制冷系统以及 IT 部署在同一个封闭空间内. 接下来,我们将对功能模块、外观特征以及配置方式这三个属性进行详细定义和阐述. 数据中心的功能可细分为以下三大部分:设施电力、设施制冷以及 IT 机房.预制化数据中心模 块有时可提供多个功能(即微型数据中心),但通常情况下它们各自仅提供其中一项功能,原因 如下: ? 考虑现有设施的搁浅容量,可能数据中心只需要某个特定的资源(如仅需要电源模块、制 冷模块或 IT 模块) ? 相对于微型数据中心模块来说,需要提供更大的 IT 容量,同时需要独立的 IT 机房(物理 空间约束了模块化方案的应用) ? 要求运行和维护人员分离(包括 IT 人员、机械操作人员、电气操作人员),来降低人为失 误风险 ? 需要优化空间利用率,特定功能模块能利用更大容量的组件,共享间隔空间,从而提供更 大的单位面积功率容量(kW/平方英尺或 kW/平方米) 电源模块 预制化电源模块(如图 2)旨在为数据中心提供大容量电力.它可以给同栋楼内的模块化 IT 设施 或者传统 IT 设施供电.电源设施模块下的标准子系统通常包括开关柜/配电盘、ATS(自动转换 开关)、带备用电池的 UPS(不间断电源系统)、变压器以及配电盘柜.此外,对于封闭空间 而言,应具备照明、安全和制冷等配套系统.通常情况下,备用发电机作为一个单独的模块,可 以与电源模块整合到一起. 制冷模块 如今的数据中心会考量成本、效率和可靠性等因素,因此,出现了一系列制冷架构用于支持 IT 设施的正常运行.数据中心的地理位置(气候条件)也是选择最优制冷方案的一个重要驱动因 素.施耐德电气的 TradeOff 权衡工具,自然冷却节能模式 PUE 计算器,可帮助权衡各种制冷架 构的能效和能耗,同时,在第

59 号白皮书《不同数据中心的制冷技术》中也进一步详述了各种 制冷方案.表1简要例举了预制化制冷模块中的典型子系统. 功能模块 图2 电源 功能模块示例 预制模块化数据中心的分类 施耐德电气 C 数据中心科研中心 版本

2 4 冷水机组模块 直膨机组模块 间接新风模块 直接新风模块 ? 风冷式冷水机 ? 泵/驱动器 ? 蓄冷罐 ? 干冷器/带蒸发辅助 功能的冷却器 ? 风冷式冷凝器或干 冷器 ? 水泵组件 ? 空-空热交换器 ? 蒸发式冷却器 ? 直膨式后备装置 ? 风机 ? 风管 ? 空气过滤网 ? 蒸发式冷却器 ? 直膨式后备装置 ? 风机 ? 风管 图3所示为由泵、变频器、控制单元和管路组成的水力模块,用于风冷式冷水机模块化设计方 案. IT 机房 预制化 IT 机房是安放 IT 设备的地方,它包含为这些系统供电与送冷风的配套基础设施,并且还 为必须对该 IT 设施进行操作的 IT 人员提供合适的作业环境.通常这样一个模块包含以下子系 统: ? 用于支撑 IT 设备的 IT 机架 ? 配电单元(PDU) ? 机架式 PDU ? 空气分配系统(取决于不同系统架构可能采用的诸如 IT 机房空气处理装置(CRAH)、IT 机房空调器(CRAC)、风管等) ? 加湿/除湿系统 ? 布线/线缆管理 ? 消防(检测/防护) ? 照明 ? 安全系统 除系统采用预先集成设计外, 将IT 设备置于模块内还有一个额外优势就是形成了一种气流遏制 系统,将冷热气流分开,这对于实现有效且高效的气流分配至关重要.图4所示为一个由