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'数据中心机房机房系统培训2015-11 数据中心机房内容简介 数据中心机房的发展发展历史计算机机房的发展经过了四个时期，其主要过程有如下几点：1、前期机房（1960-1980）2、中期机房（1980-1990）3、后期机房（1990-2000）4、现代机房（21世纪至今）据统计数据显示，目前国内大概有55万个数据中心。其中低于500平米的中小型数据中心占据了超过80%。面积超过2000平米的大中型数据中心数量占比不足5%。工信部电信研究院通信标准研究所数据显示，当前我国各类数据中心总量约43万个，可容纳服务器共约500万台。其中经营性数据中心机房921个，面积约88万平米，机柜数月17.7万个，可容纳服务器约200万台。（摘自施耐德白皮书） 发展趋势目前数据中心建设不仅规模大，上万平米的数据中心项目屡见不鲜。除了规模之外，绿色节能已经成为了数据中心建设所追逐的目标，PUE成了数据中心建设首要考虑的问题。一方面，这与政府节能减排的目标相关，另外一方面，绿色节能的确可以缓解数据中心高耗能、用电紧张的矛盾，可以显著降低数据中心的运维成本，符合国际发展的潮流。当今社会，数据爆炸性增长，以及社会化服务的深入，都对数据中心建设提出了更高的要求，这种需求不会在短期内得到释放，因此数据中心持续发展将维持很长一段时间。（摘自2012年施耐德白皮书）数据中心机房的发展 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计 机房规划设计机房系统概括 机房装饰工程设计 机房装饰工程设计 机房装饰工程设计地面部分 机房装饰工程设计墙面部分 机房装饰工程设计3.3.2墙面部分机房设备区，应采用精密空调恒温恒湿。选材：橡塑保温板、保温岩棉保温区域：墙柱面、顶面、地面用绝热效果佳、氧指数高，阻燃、不含CFC，绿色环保的橡塑保温板。 机房装饰工程设计隔断部分 顶面部分机房区选材：龙骨：U50吊顶板：铝合金微孔铝板规格600X600mm和300*1200mm吊顶前顶棚上做防尘处理；精密空调送风区采用20mm厚保温板，做保温处理机房区设计净高＞2.6m机房装饰工程设计 IT负载应急照明其他······电气系统——机房用电负载分类 电气系统——小电器 电气系统——常用线缆载流量序号电缆型号mm2载流量（A）空气中（30℃）13×42823×63433×104943×166453×258365×42675×63285×104695×1660序号电缆型号mm2载流量（A）空气中（30℃）13×25+2×167823×35+2×169633×50+2×2511643×70+2×3514753×95+2×5018763×120+2×7021273×150+2×7024783×185+2×9528393×240+2×120338 1、首先计算出设备的用电的功率，再根据设备功率计算出所需的电流三相设备电流计算：I（A）=P(KW)/0.66单项设备电流计算：I（A）=P(W)/2202、然后根据电流选择对应的空开空开=I(A)*1.25*0.9（选择接近的空开型号，常用空开:16A、20A、25A、40A、63A、80A、100A、160A、250A、400A、630A、800A、1000A）3、再根据空开的型号选择电缆电缆的载流量接近空开的载流量，但电缆的载流量一定要大于空开的载流量，因为空开要对电缆进行保护。（对比上页常用线缆载流量表即可选出所需线缆型号）电气系统——常用线缆、空开的选择 举例：单相设备用电量5KW电流计算:I（A）=P(W)/220=5000/220=22.73A根据电流选择对应的空开:空开=I(A)*1.25*0.9=22.73*1.25*0.9=25.57A所以选择接近的25A单相空开电缆选择：3×4mm2电缆载流量28A，所以选择3×4mm2电缆举例：三相设备用电量20KW电流计算:I（A）=P(KW)/0.66=20/0.66=30.30A根据电流选择对应的空开:空开=I(A)*1.25*0.9=30.30*1.25*0.9=34.09A所以选择40A三相空开电缆选择：5×10mm2电缆载流量46A，所以选择5×10mm2电缆电气系统——常用线缆、空开的选择 UPS不间断电源系统 UPS不间断电源系统电压波动停电电源浪涌电线噪声谐波失真频率漂移瞬态尖峰 UPS不间断电源系统 UPS不间断电源系统——分类（原理）一、后备式市电负载逆变器电池组充电器175～264V220±4％～±10％V UPS不间断电源系统——分类（原理）一、后备式市电负载逆变器电池组充电器175～264V220±4％～±10％V功率等级0.25-2KVA左右 UPS不间断电源系统——分类（原理）市电负载功率等级0.5-5KVA左右二、在线互动式 UPS不间断电源系统——分类（原理）三、纯在线式整流逆变电池组输入EMI输出EMI负载市电维修开关旁路输入空开市电输入空开静态开关1234功率等级0.7-1500KVA左右静态旁路正常供电时在线式UPS的工作原理 UPS不间断电源系统——分类（原理）三、纯在线式整流逆变电池组输入EMI输出EMI负载市电维修开关旁路输入空开市电输入空开静态开关1234功率等级0.7-1500KVA左右静态旁路市电中断时在线式UPS的工作原理 UPS不间断电源系统——分类（原理）三、纯在线式整流逆变电池组输入EMI输出EMI负载市电维修开关旁路输入空开市电输入空开静态开关1234功率等级0.7-1500KVA左右静态旁路市电正常而逆变器故障时在线式UPS的工作原理 UPS不间断电源系统——分类（原理）三、纯在线式整流逆变电池组输入EMI输出EMI负载市电维修开关旁路输入空开市电输入空开静态开关1234功率等级0.7-1500KVA左右静态旁路 UPS不间断电源系统——分类（工作性质）工频机通常电路采用全桥整流、全桥逆变方式。开关管工作频率在5KHZ左右。必需内置输出隔离变压器才能工作。优点：输入输出隔离、电网扰动不会影响负载、电池直接挂在母线上缺点：体积大，重量大、成本高、输入谐波电流大、污染电网高频机通常采用正负半波整流、半桥逆变方式。开关管工作在20KHZ左右。可以省去输出隔离变压器，其可作为选件。优点：功率因数高、谐波电流小、输入特性好、体积小、重量轻缺点：输入输出不隔离、电网的扰动对负载有影响；不可带半波整流非对称性负载指标高频机工频机过载能力一般较强整机效率85～97%85～95%可维护性较复杂较简单重量较轻较重体积较小较大输出功率因素0.70.8成本低高 UPS不间断电源系统——供电方案 UPS不间断电源系统——供电方案 UPS不间断电源系统——供电方案 UPS不间断电源系统——供电方案 UPS不间断电源系统——供电方案 UPS不间断电源系统——容量选择UPS容量计算与选择1、负载统计：首先计算负载的功耗并统一单位到KVA。（一般PC机负载约为100-200VA，小型服务器负载约1.0-1.5KVA，大中型服务器负载为3.0KVA，具体根据所选网络设备厂家具体型号来定)2、电流I及功耗W与VA的转换关系VA=I*220VA=W/PF（功率因数）一般情况下UPS≤20KVA，PF=0.7;UPS〉20KVA时，PF=0.8考虑到UPS运行在70%~80%的区间为最佳运行状态，一般建议在计算时将功率负载除以0.8再一次放大，得出所有选用UPS的功率。举例说明：机房内有服务器10台，每台1.5KW，终端250台，每台200VA；打印设备8台，每台额定电流5A，计算需要带这些负载的UPS容量？计算如下：服务器：10*1.5KW=15KW，转为视在功率为15KW/0.8=18.75KVA；终端：总容量为250*200VA=50KVA；打印设备：8*5A*220V=8.8KVA。总负载容量为：18.75KVA+50KVA+8.8KVA=77.55KVA考虑最佳运行状态得到：77.55/0.8=96.9≈100KVA，即选用100KVA的UPS主机。 UPS不间断电源系统——电池配置1、计算蓄电池的最大放电电流值：I最大=Pcosф/（η*E临界*N）注：P→UPS电源的标称输出功率cosф→UPS电源的输出功率因数（UPS一般为0.8）η→UPS逆变器的效率，一般为0.88~0.94（实际计算中可以取0.9）E临界→蓄电池组的临界放电电压（12V电池约为10.5V，2V电池约为1.7V）N→每组电池的数量（由各品牌各系列产品而定）2、根据所选的蓄电池组的后备时间，查出所需的电池组的放电速率值C，然后根据：电池组的标称容量=I最大/C30分钟60分钟90分钟120分钟180分钟0.92C0.61C0.5C0.42C0.29C UPS不间断电源系统——电池配置以300KVA延时30分钟为例：已知：UPS电源电池节数N为32节，功率因素cosф为0.8,逆变器效率η为0.9，根据：I最大=Pcosф/（η*E临界*N），则最大放电电流=标称功率300000VA×0.8÷（0.9效率*32节*10.5V每节电池放电电压=794AH又知30分钟电池的放电速率C为0.92，根据：电池组的标称容量=I最大/C电池组的标称容量=794÷0.92C=863AH（取整数900即：900AH÷150AH=6）由此可得需要用电池150AH32节6组30分钟60分钟90分钟120分钟180分钟0.92C0.61C0.5C0.42C0.29C UPS不间断电源系统——品牌现在市场上主要厂家和品牌：低档：科士达、易事特、科华、百纳德等国产品牌，价格比较便宜，市场占有量也比较大。中档：艾特沃、意大利先控、山特等类似国外品牌高档施耐德（美国）、艾默生（美国）、梅兰（法国）、伊顿（美国）价格相对比较贵，产品质量稳定可靠。 UPS不间断电源系统——UPS图片 UPS不间断电源系统—电池柜（架）图片'