關键词：数据中心；超高功率机柜；局部热点；制冷解决方案

1概述

制冷系统对数据中心的作用就是收集设备产生的热量，将它们排到室外并保持规定的温湿度，满足服务器运行要求。现有的数据中心制冷方式有房间级、行级和机柜级制冷方式[1]。随着现代IT设备的功率密度将峰值功率密度提升至每机柜10kW甚至更高，对于这类超高功率机柜，传统制冷不再起到有效的作用。未来，新一代高密度和可变功率密度IT设备产生的热量是传统数据中心制冷系统无法应对的，这往往会导致制冷系统过度规划，造成制冷效率低下、制冷性能难以预测。基于此，对现有已建造的数据中心进行制冷增容改造是一种较好的方法。

2某数据中心机房基础设施背景介绍

2.1制冷系统介绍

某数据中心按照国标A类标准设计建造，主要安装IDC机架，IDC机架的尺寸为600mm（宽）*1200mm（深）*2200mm（高），机架安装的列间距为机架的冷通道间距1200mm，热通道间距1200mm。机房内机架送风方式为除传输机房采用下送上回的方式外，其他IDC机房封闭通道均采用前送后回的方式。

数据中心机房楼有着热度高负荷高、需全年供冷的特点[2]，对空调系统运行安全性、可靠性和适用性要求较高。充分考虑到建筑平面布局、地域气候特点、绿色节能要求等诸多因素，该数据中心由集中式冷冻水系统供冷，机房空调配置冷冻水型机房空调，空调冷源采用“高压冷水机组+板换+冷却塔”方式。设计供水温度为14℃、回水温度为19℃。考虑到机房的安全性要求，空调管路采用环状管路的闭式循环系统[3]，由立管和水平管组成，主干管采用异程式布置，各支管安装平衡阀，冷冻水系统由高位开式蓄冷罐和定压罐进行系统定压。每个机房有6个微模块，共254个机柜，每个微模块列间空调为“N+1”配置，采用封闭冷通道形式，单机柜设计功率为4.4kW，机柜实际平均运行约3.6kW。

2.2空调配电系统介绍

机房空调供电为一路U电和一路市电的供电架构，U电由前端电力室空调专用UPS提供，满足市电中断情况下30分钟不间断供电。

3超高功率机柜改造需求介绍

随着客户业务需求发展，在其租赁的某个机房部署2个核心网络机柜，核心网络机柜平均运行功率在14～20kW。如图1所示，AB为一个微模块，使用冷通道封闭的形式，在B06807位置需部署2台核心网络机柜，在AB列通道中，A02，A03，A05，A08，A14，A21，A22，B10，B11，B19为配套无源ODF机柜，其余为常规使用低功率机柜。

按单个通道总冷量计算，AB列原有列间空调总冷量满足设备制冷量需求[4]，但可能在设备运行过程中无法消除超高功率机柜周边的局部热点。