#01

什么是風(fēng)墻？

曾幾何時(shí)，風(fēng)墻成為了新風(fēng)自然冷卻的代名詞，認(rèn)為風(fēng)墻可根據(jù)室內(nèi)外干球溫差，通過氣流流程設(shè)計(jì)將室外空氣引入室內(nèi)直接冷卻，實(shí)現(xiàn)無機(jī)械制冷完全自然冷卻或者部分自然冷卻，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

這種提法明顯以偏概全，風(fēng)墻僅是一種氣流組織形式，實(shí)現(xiàn)形式可以通過多種途徑，只要是側(cè)墻送風(fēng)、房間冷池、熱通道封閉的形式均可稱之為風(fēng)墻，無論是室外空氣直接進(jìn)入、氣流室內(nèi)循環(huán)還是室內(nèi)外混合循環(huán)均可采用這種氣流組織。實(shí)現(xiàn)形式包括AHU風(fēng)墻、風(fēng)墻空調(diào)機(jī)組，間接蒸發(fā)冷卻+靜壓箱送風(fēng)，氟泵一體機(jī)+靜壓箱送風(fēng)等等。

狹義的風(fēng)墻機(jī)組指的就是這種采用風(fēng)機(jī)矩陣實(shí)現(xiàn)墻壁側(cè)送風(fēng)的空調(diào)箱機(jī)組。而數(shù)據(jù)中心行業(yè)，通常將多個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)模塊嵌在墻壁里，直接將氣流送至數(shù)據(jù)機(jī)房，機(jī)柜熱通道封閉的氣流組織形式，形象地稱為風(fēng)墻，該氣流組織有別于傳統(tǒng)的高架地板送風(fēng)、上送風(fēng)及行間水平送風(fēng)。而廣義上，并不要求風(fēng)機(jī)一定安裝在側(cè)墻，只要數(shù)據(jù)機(jī)房采用側(cè)墻送風(fēng)、房間冷池及熱通道封閉的氣流組織均可理解為風(fēng)墻送風(fēng)。

#02

風(fēng)墻的類型及應(yīng)用

風(fēng)墻的形式有很多種，如AHU風(fēng)墻，在室外氣候條件良好的情況下，室外新風(fēng)經(jīng)過過濾后，可以直接進(jìn)入機(jī)房給服務(wù)器降溫，也可以通過冷凍水等冷源將新風(fēng)經(jīng)過處理后在送入機(jī)房內(nèi)冷卻降溫。此種方式對(duì)室外空氣質(zhì)量要求高，新風(fēng)一般要經(jīng)過物理過濾，化學(xué)過濾，冷卻降溫等處理后才可以送入機(jī)房，過濾網(wǎng)維護(hù)工作量較大，一般來說，全年室外干球溫度低的地區(qū)，風(fēng)沙大，空氣含塵量高，就形成了矛盾。

另外一種是將過濾網(wǎng)，盤管，EC風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)集成后做成機(jī)組形式，暫且稱為風(fēng)墻空調(diào)機(jī)組，機(jī)組冷媒可以是冷凍水，也可以是氟利昂制冷劑，機(jī)組形式基本一致。由于采用風(fēng)墻矩陣，可以實(shí)現(xiàn)較大的送風(fēng)量，在一定的送回風(fēng)溫差下，可以做大更大的制冷量，由于風(fēng)量較大，室內(nèi)氣流組織也相對(duì)較好。

按照EC風(fēng)機(jī)的安裝位置，風(fēng)墻機(jī)組可以分為壓出式和吸入式，如圖所示，對(duì)于壓出式和吸入式的比較詳見下表。

壓出式               吸入式

風(fēng)墻機(jī)組根據(jù)機(jī)房的需要，單機(jī)組制冷量可以做到200kW以上，在布置合理的情況下，經(jīng)過CFD驗(yàn)證，在送風(fēng)距離≤10米的情況，可以解決單機(jī)柜不超過20kW的功率密度。此類風(fēng)墻一般簡單成為大風(fēng)墻，大風(fēng)墻在多個(gè)項(xiàng)目數(shù)據(jù)中心中已經(jīng)得到應(yīng)用，大風(fēng)墻一般布置在專用空調(diào)間內(nèi)，將風(fēng)機(jī)直接置于空調(diào)間隔墻處向機(jī)房平行送風(fēng)，熱通道封閉，房間為冷池，機(jī)組送風(fēng)給服務(wù)器降溫后，回風(fēng)通道吊頂回到機(jī)組正面，經(jīng)過過濾，冷卻之后送入機(jī)房，如此循環(huán)。大風(fēng)墻與地板下送風(fēng)氣流組織的比較見下表，氣流循環(huán)形式詳見下圖。

風(fēng)墻系統(tǒng)氣流組織

風(fēng)墻機(jī)組實(shí)物圖

另外，部分廠家也推出了類似近端制冷的風(fēng)墻，風(fēng)墻布置在機(jī)柜的出風(fēng)側(cè)，熱空氣在出機(jī)柜的第一時(shí)間，就被風(fēng)墻設(shè)備降溫冷卻，此風(fēng)墻因?yàn)楹穸刃?，制冷量低，相?duì)于大風(fēng)墻而言，又被稱為小風(fēng)墻，小風(fēng)墻也在部分項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，由于采用近端制冷，冷卻效果好，可以解決10-30kW左右的單機(jī)柜功率密度。小風(fēng)墻尺寸為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，一般為1200mm，也就是兩個(gè)機(jī)柜的寬度，便于標(biāo)準(zhǔn)化布置，由于在機(jī)房內(nèi)布置，且距離服務(wù)器設(shè)備較近，建議采用氟利昂系統(tǒng)為冷卻介質(zhì)，冷凝方式可采用室外干冷器或蒸發(fā)式冷凝器等多種形式。布置形式如下圖。

#03

冷卻技術(shù)展望

數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)發(fā)展至今，由于冷凍水系統(tǒng)的復(fù)雜性，且容易出現(xiàn)系統(tǒng)性的冷卻系統(tǒng)癱瘓問題，所以各類分布式的系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，且呈現(xiàn)出水退風(fēng)進(jìn)，水退氟進(jìn)，集中式向分散式系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的趨勢，同時(shí)功率密度也有6kW、8kW，逐漸向10kW，20kW甚至更高的功率密度邁進(jìn)，對(duì)于制冷系統(tǒng)來說，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性和冷卻效果的前提下，如果獲得更低PUE，如何更好的利用自然冷卻，減少碳排放，將是我們數(shù)據(jù)中心冷卻從業(yè)者需要去探索的重要方向。