KSTAR鉛酸蓄電池6-FM-10 12V10AH/10HR
KSTAR鉛酸蓄電池6-FM-10 12V10AH/10HR
KSTAR鉛酸蓄電池6-FM-10 12V10AH/10HR
科士達(dá)免維護(hù)蓄電池產(chǎn)品特性：
·采用獨(dú)特的氣體再化合技術(shù)（GASRECOMBINATION），不必定期補(bǔ)液維護(hù)，減少用戶使用的后顧之憂。
安全可靠性高：
·采用全自動的安全閥（VRLA），能防止氣體被吸入蓄電池影響其性能，同時(shí)也可防止因充電等所產(chǎn)生的氣體造成內(nèi)壓異常而損壞蓄電池。全密閉蓄電池在正常浮充下不會有電解液及酸霧排出。同時(shí)，采用自主專利技術(shù)的蓄電池托盤與蓄電池配套使用，確保蓄電池組使用更加安全。
使用壽命長：
·在20℃-25℃環(huán)境下，GFM系列電池浮充壽命可達(dá)15年。
自放電率低：
·采用特種鉛鈣多元合金，對隔板、電解液及各生產(chǎn)工序的雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制，在20℃的環(huán)境下，KSTAR蓄蓄電池在6個(gè)月內(nèi)不必補(bǔ)充電能即可正常使用。
導(dǎo)電能力強(qiáng)
·采用銅芯鍍銀端子及特別設(shè)計(jì)，保證極佳電氣性能。
科士達(dá)蓄電池適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)：
·可在-20℃～+50℃的環(huán)境溫度下使用，適用于沙漠、高原性氣候。可用于防暴區(qū)的特殊電源。
方向性強(qiáng)：
·特別隔膜（AGM）牢固吸附電解液使之不流動。電池?zé)o論立放或臥放均不會泄露，保證了正常使用。
綠色無污染：
·靜音、且無污染物排出。蓄電池房無需用耐酸防腐措施，可與電子儀器等設(shè)備同置一室。
全新FML系列電池具有更長的使用壽命及深循環(huán)特性
·采用鉛錫多元特殊正極合金，比傳統(tǒng)的鉛鈣合金耐腐性更強(qiáng)，循環(huán)壽命更優(yōu)越。
優(yōu)化珊格放射形設(shè)計(jì)，具有更強(qiáng)勁的輸出功率。
·獨(dú)特的鉛膏配方及制造工藝，充分利于4BS的形成，確保電池具有較長的浮充使用壽命。
·添加劑的合理使用。使PCL（容量早期損失）得以更好的解決。
·全新的頂部和側(cè)位連接方式，方便用戶以各種方式連接電池，銅芯鍍銀端子及特別設(shè)計(jì)，保證極佳的電氣性能
特點(diǎn)
■鉛鈣多元合金板柵，涂膏成型的電極板：大容量，自放電小，析氣少，壽命長。
■鉛錫多元合金匯流排：內(nèi)阻小，耐腐蝕，能經(jīng)受長期浮充使用。
■先進(jìn)的 AGM 隔離板：將電解液盡量吸收，不留游離液體，順利完成氣體陰極吸收。
■ ABS 工程塑料外殼：牢固、耐老化。
■硅氟橡膠密封帽：安全，防爆。
■銅基鍍銀端子：接觸電阻小，不生銹。
■分析純電解：自放電小。
■獨(dú)特配方：深放電恢復(fù)性能好。
放電時(shí)，放電電流不應(yīng)大于 3C （ A ），電池放電的終止電壓參照電池放電曲線圖，請不要使終止電壓低于表值，以免影響電池壽命。
電池浮充使用，充電電壓控制在 13 。 6V~13 。 8V ，最大電流不得大于 0 。 25C （ A ）。電池充電時(shí)，過高或過低的充電電壓會造成電池長期處于過充或不飽和充電狀態(tài)，影響電池壽命。
自放電特性SELF DISCHARGE FEATURE
電池自放電功率與環(huán)境溫度有關(guān) , 在 20 攝氏度 環(huán)境溫度下 , 電池自放電率為每月大給減少 3% 的常量 .
安裝使用與維護(hù)I
■電池在運(yùn)輸途中或保存過程中由于自放電損失一定容量 , 請使用前進(jìn)行補(bǔ)充電 , 建議每月 3~6 個(gè)月補(bǔ)充電一次 .
■電池出廠時(shí)已是初充電狀態(tài) , 所以不要將正負(fù)端子短接 .
■應(yīng)正確選用電池 , 新舊蓄電池不能混合使用 .
■實(shí)際容量相同的電池或電池組方可串聯(lián)使用 .
■實(shí)際電壓 , 容量相同的電池或電池組方可并聯(lián)使用 ( 并聯(lián)使用最好不超過 4 組 ).
■讓電池有一個(gè)良好的工作及儲存環(huán)境，應(yīng)話在干燥、通風(fēng)的地方使用，避免陽光直射，遠(yuǎn)離熱源及高溫物體。電池放電時(shí)，工作溫度請控制在 20 攝氏度 ~ 50 攝氏度 范圍內(nèi)。
■使用電池時(shí)應(yīng)當(dāng)正立安裝放置，不建議側(cè)放使用。電池組中每個(gè)電池間端子連接要牢固。
■放電后不要旋轉(zhuǎn)務(wù)必立即充電。
■在使用中， 應(yīng)定期檢查電池，若長期處于充電狀態(tài)，而不放電，會使電池活性變差，故一般三個(gè)月進(jìn)行一次放電試驗(yàn)，放電容量在電池的 50% 左右，然后對電池重新充電。
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型號 電壓，容量、長 、寬 、高（全高）
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6-FM-7AH
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12V, 7AH, 151 * 65 * 95(99)mm
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230
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6-FM-17AH
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12V, 17AH,181 * 77 * 167(169)mm
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475
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6-FM-24AH
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12V, 24AH, 166 * 126 * 174(179)mm
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700
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6-FM-38AH
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12V, 38AH, 198 * 165 * 170(173)mm
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1,125
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6-FM-65AH
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12V, 65AH, 350 * 167 * 178(180)mm
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1,575
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6-FM-100AH
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12V, 100AH, 406 * 174 * 211(236)mm
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2,088
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6-FM-120AH
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12V, 120AH, 406 * 174 * 211(236)mm
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2,550
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6-FM-150AH
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12V, 150AH, 530 * 209 * 214(219)mm
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3,718
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6-FM-200AH
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12V, 200AH,520 * 240 * 220(224)mm
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4,688
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蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域與分類：
◆ 免維護(hù)無須補(bǔ)液； ● UPS不間斷電源；
◆ 內(nèi)阻小，大電流放電性能好； ● 消防備用電源；
◆ 適應(yīng)溫度廣； ● 安全防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)；
◆ 自放電。弧 應(yīng)急照明系統(tǒng)；
◆ 使用壽命長； ● 電力，郵電通信系統(tǒng)；
◆ 荷電出廠，使用方便； ● 電子儀器儀表；
◆ 安全防爆； ● 電動工具,電動玩具；
◆ 獨(dú)特配方，深放電恢復(fù)性能好； ● 便攜式電子設(shè)備；
◆ 無游離電解液，側(cè)倒仍能使用； ● 攝影器材；
科士達(dá)KSTAR蓄電池容量范圍(C10)：5.5Ah—250Ah 電壓等級：12V； 設(shè)計(jì)浮充壽命：在25℃±5℃環(huán)境下，12V系列為10年； 循環(huán)壽命：在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下，12V系列25%DOD循環(huán)2950次； 自放電率≤2%/月； 充電接受能力高，節(jié)時(shí)節(jié)能； 工作溫度范圍寬：-20℃～55℃ 擱置壽命：充足電后，在25℃環(huán)境下靜置存放2年，電池剩余容量仍在50%以上，充電后電池容量可以恢復(fù)到額定容量的100%。 抗深放電性能好： 100％放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，四周后再充電可恢復(fù)原容量。
科士達(dá)KSTAR蓄電池結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：電池電解質(zhì)：呈凝膠狀態(tài)，電解液無分層、電池循環(huán)性能好；電解液密度低、減緩對板柵腐蝕，電池浮充壽命長；
氣相二氧化硅：采用德國進(jìn)口，分散性能好，性能穩(wěn)定；
極板：放射狀筋條設(shè)計(jì)、涂膏式活物質(zhì)，大電流放電性能好；
隔板：歐洲Amersil生產(chǎn)PVC-SiO2膠體電池專用隔板，內(nèi)阻小，孔率高，使用壽命長；
過量電解液設(shè)計(jì)：電解質(zhì)載液量高，充滿極板、隔板和殼體型腔，電池散熱好，不易發(fā)生熱失控現(xiàn)象；
膠體緊包覆極群：防止活性物質(zhì)脫落；
專利膠體蓄電池安全閥，靈敏度高，使用安全可靠；
電池殼體：槽、蓋加厚設(shè)計(jì)，采用抗沖擊、耐震動的ABS材料，運(yùn)輸、使用中無漏液、鼓殼等危險(xiǎn)，安全可靠。
一、科士達(dá)KSTAR蓄電池的安裝位置要求
1蓄電池應(yīng)離開熱源和易產(chǎn)生火花的地方，安全距離應(yīng)大于0.5米。
2、蓄電池應(yīng)避免陽光直射，不能置于封閉容器中，不能置于有放射性、紅外線輻射、紫外線輻射，有機(jī)溶劑氣體和腐蝕氣體的環(huán)境中。
3蓄電池室應(yīng)有經(jīng)常照明和事故照明，其照明器具應(yīng)布置在走道上方。
4、蓄電池室地面應(yīng)有足夠的承載能力，當(dāng)蓄電池布置在樓板上時(shí)，應(yīng)向土建設(shè)計(jì)提供荷重要求。最好將蓄電池布置在單獨(dú)的蓄電池室內(nèi)，電池組周圍應(yīng)留有足夠空間以便通風(fēng)和維護(hù)電池。
二，科士達(dá)KSTAR蓄電池蓄電池，為高檔客戶提供的首選品牌，該系列電池，在生產(chǎn)中完全按照日本、美國、歐洲等發(fā)達(dá)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，符合JISC8702，BS6290/4，IEC892/2等國際標(biāo)準(zhǔn)，獲得歐盟CE、俄羅斯GOST、ISO質(zhì)量管理體系、美國UL、BS和泰爾等。在世界知名電池品牌上，占有一席之地。
蓄電池特點(diǎn):
1.維護(hù)簡單
充電時(shí)，電池內(nèi)部產(chǎn)生的氧氣大部分被極板吸收還原成電解液，基本沒有電解液減少。
2.持液性高
電解液被吸收于特殊的隔板中，保持不流動狀態(tài)，所以即使倒下也可使用。（倒下超過90度以上不能使用）
3.安全性能卓越
由于極端過充電操作失誤引起過多的氣體可以放出，防止電池的破裂。
4.自放電極小
用特殊鉛酸合金生產(chǎn)板柵，把自放電控制在***小。
5.壽命長、經(jīng)濟(jì)性好
電池的板柵采用耐腐蝕性好的特種鉛鈣合金，同時(shí)采用特殊隔板能保住電解液，再同時(shí)用強(qiáng)力壓緊正板活性物質(zhì)，防止脫落，所以是一種壽命長、經(jīng)濟(jì)的電池。
6.內(nèi)阻小
由于內(nèi)阻小，大電流放電特性好。
7.深放電后有優(yōu)良的恢復(fù)能力
萬一出現(xiàn)長期放電，只要充分充電，基本不出現(xiàn)容量降低，很快可以恢復(fù)。
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蓄電池應(yīng)用領(lǐng)域與分類：
◆ 免維護(hù)無須補(bǔ)液； ● UPS不間斷電源；
◆ 內(nèi)阻小，大電流放電性能好； ● 消防備用電源；
◆ 適應(yīng)溫度廣； ● 安全防護(hù)報(bào)警系統(tǒng)；
◆ 自放電； ● 應(yīng)急照明系統(tǒng)；
◆ 使用壽命長； ● 電力，郵電通信系統(tǒng)；
◆ 荷電出廠，使用方便； ● 電子儀器儀表；
◆ 安全防爆； ● 電動工具,電動玩具；
◆ 獨(dú)特配方，深放電恢復(fù)性能好； ● 便攜式電子設(shè)備；
◆ 無游離電解液，側(cè)倒仍能使用； ● 攝影器材；
◆ 產(chǎn)品通過CE,ROHS認(rèn)證,所有電池 ● 太陽能、風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)；
符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 ● 巡邏自行車、紅綠警示燈等。
蓄電池特征
· 容量范圍（C10）：12V系列-5.5Ah—200Ah 2V系列-150-2000Ah
· 電壓等級：12V；2V
· 設(shè)計(jì)浮充壽命：在25℃±5℃環(huán)境下，12V系列為6年；2V系列為10年
· 循環(huán)壽命：在標(biāo)準(zhǔn)使用條件下，A400-12V系列25%DOD循環(huán)2950次； 2V系列25%DOD循環(huán)3500次
· 自放電率≤2%/月；
· 充電接受能力高，節(jié)時(shí)節(jié)能；
· 工作溫度范圍寬：-20℃～55℃
· 擱置壽命：充足電后，在25℃環(huán)境下靜置存放2年，電池剩余容量仍在50%以上，充電后，電池容量可以恢復(fù)到額定容量的100%。
· 抗深放電性能好： 100％放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，四周后再充電可恢復(fù)原容量。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
· 電解質(zhì)：呈凝膠狀態(tài)，電解液無分層、電池循環(huán)性能好；電解液密度低、減緩對板柵腐蝕，電池浮充壽命長；
· 氣相二氧化硅：采用德國進(jìn)口，分散性能好，性能穩(wěn)定；
在數(shù)據(jù)中心能耗中,IT設(shè)備的能耗居首,其次為制冷能耗;以一個(gè)PUE=1.5的數(shù)據(jù)中心為例,電力系統(tǒng)消耗5%～10%,接近25%～35%是制冷能耗。探索低能耗提升效率,優(yōu)化TCO成本的綠色節(jié)能制冷系統(tǒng)方式是本文探索的重點(diǎn)。
1 數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)節(jié)能的界定
數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)的綠色節(jié)能,由三個(gè)主要的指標(biāo)來界定和評估:最大化制冷效率、最小化能量傳遞能耗和系統(tǒng)成本最優(yōu)。因此對于數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)節(jié)能方式將從兩個(gè)維度進(jìn)行分析評估,即從熱量傳遞途徑橫向進(jìn)行剖析和制冷系統(tǒng)縱向的比對。通過對制冷系統(tǒng)的分解,可以劃分為四個(gè)級別(見圖1):
①從冷卻數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備的芯片級別開始,是設(shè)備部件級別的冷卻級,為第一級;
②IT硬件設(shè)備散熱到機(jī)架,是硬件設(shè)備的冷卻級,為第二級;
③若干設(shè)備組成的機(jī)架和機(jī)架列散熱,是機(jī)架和模塊級別的冷卻級,為第三級;
④機(jī)房內(nèi)部熱量被冷卻系統(tǒng)傳導(dǎo)到室外,完成整個(gè)制冷冷卻系統(tǒng)的流程,為第四級,主要是縱向的不同類型制冷系統(tǒng)的對比。
這四個(gè)級別可以在每個(gè)層級進(jìn)行分析對比,尋找每個(gè)級別最佳節(jié)能方式。最后，運(yùn)營管理和能效管控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這些節(jié)能方式發(fā)揮效果的重要手段。
2 第一級別制冷系統(tǒng)節(jié)能方式:芯片/IT節(jié)點(diǎn)設(shè)備冷卻
(1) 風(fēng)冷散熱片
風(fēng)冷散熱片是最常見的散熱器件,一般是導(dǎo)熱性能比較好的鋁或銅等材料,加工成散熱翅片以增加散熱面積和效率,通過特殊的介質(zhì)(通常是導(dǎo)熱硅脂)緊貼住發(fā)熱量很大的芯片,然后再在散熱片上固定一個(gè)風(fēng)扇來增加流速,提升換熱能力,更快帶走熱量,從而達(dá)到對芯片散熱的目的。提升風(fēng)冷散熱的途徑是提高散熱面積、提高換熱系數(shù)、提升輻射散熱效率、使用散熱效率更佳的材料、粘合充分接觸保證降低傳導(dǎo)熱阻等,風(fēng)冷散熱片如圖2所示。
風(fēng)冷散熱片的優(yōu)點(diǎn)是簡單實(shí)用,且價(jià)格低廉。其缺點(diǎn):
①冷卻效率不高,不能完全將CPU發(fā)熱量散發(fā)出去,僅依靠傳導(dǎo)和對流容易達(dá)到風(fēng)冷散熱器導(dǎo)熱極限;
②隨著風(fēng)扇的功率和轉(zhuǎn)速的增大,噪聲也隨之增大;
③由于風(fēng)扇是運(yùn)動部件,較易損壞,對可靠性有一定影響。
(2) 熱管散熱器(見圖3)
熱管散熱器對比常規(guī)的風(fēng)冷散熱片有所改變,在最貼近CPU部分使用高效的熱管替代常規(guī)金屬基座。熱管是通過封閉的金屬腔體和毛細(xì)吸熱芯,充分利用了換熱工質(zhì)在熱端蒸發(fā)后,在冷端冷凝相變(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱)和熱傳導(dǎo)原理,使熱量快速傳導(dǎo)透過熱管將發(fā)熱物體的熱量迅速傳遞到熱源外,其導(dǎo)熱能力高于同等質(zhì)量金屬達(dá)到數(shù)量級的級別,而且平板型熱管的熱溫度場均勻,局部換熱量大,成為更佳的散熱解決方案,當(dāng)然成本有所增加。
(3) 液冷
液體冷卻通常采用特種或特殊處理液體直接或近距離間接換熱冷卻芯片或者IT整體設(shè)備。液體冷卻分間接液冷和直接液冷。
間接液冷實(shí)質(zhì)是冷媒與發(fā)熱元件被導(dǎo)熱材料分離,不直接接觸,而是通過液冷板、液冷頭等高效熱傳導(dǎo)部件,將被冷卻對象的熱量傳遞到冷媒中,冷媒再通過制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)冷媒的循環(huán)和降溫。
采用間接冷卻的液冷散熱系統(tǒng),對IT設(shè)備沒有明顯改動,僅需將原風(fēng)冷散熱片替換為液冷散熱片,成為冷媒換熱系統(tǒng)。常規(guī)情況下,芯片工作溫度為20～60℃區(qū)間,可以使用無相變的水(離子水+銅緩蝕劑)或者水氟轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行換熱,通過外部冷卻水或冷凍水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)換熱。該系統(tǒng)重點(diǎn)在于選擇合適的冷媒,并且設(shè)計(jì)復(fù)雜的冷媒管路到達(dá)每個(gè)機(jī)架,為每個(gè)IT設(shè)備設(shè)計(jì)無滴漏的快速接頭,保證液冷系統(tǒng)支持熱插拔,實(shí)現(xiàn)維護(hù)時(shí)不中斷整個(gè)系統(tǒng),并避免換熱介質(zhì)流出。流體直通式間接冷卻如圖4所示。數(shù)據(jù)中心中較多的循環(huán)管路,成了故障維護(hù)和水力平衡的難題。
直接冷卻是采用密閉的氟化液等礦物質(zhì)直接浸泡冷卻IT設(shè)備的芯片、內(nèi)存等發(fā)熱部件,形成密封的一級散熱循環(huán)系統(tǒng),而二級循環(huán)系統(tǒng)可以采用自然風(fēng)冷或者冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。對比間接制冷系統(tǒng),直接冷卻對發(fā)熱元器件冷卻的均勻度更好,冷卻液溫度可以更高,尤其是選擇一定溫度下相變的液體,局部散熱能力強(qiáng),散熱效果更好;比如對于60℃的芯片,可以采用50℃冷卻水或冷卻蒸發(fā)溫度在55～60℃的冷媒流體,因此,即使夏季45℃高溫天氣,也可以實(shí)現(xiàn)直接新風(fēng)冷卻或者冷卻塔,從而數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)全年自然冷卻,降低能耗,這對于全球溫帶和熱帶區(qū)域?qū)崿F(xiàn)制冷系統(tǒng)的高效帶來了突破,是有競爭力的制冷方案。整體浸泡式液冷直接冷卻如圖5所示。
但是液體冷卻面臨較多挑戰(zhàn):
①目前液冷更適合于高功率密度和全新的服務(wù)器架構(gòu)設(shè)計(jì),無法兼容目前主流的風(fēng)冷的服務(wù)器架構(gòu)和數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì),改造難度大。
②因規(guī)模和應(yīng)用范圍的限制,尤其是部分IT設(shè)備部件材料在直接冷卻液體中的兼容性和化學(xué)穩(wěn)定特性需要長期測試驗(yàn)證,液體冷卻的成本較高。
③系統(tǒng)設(shè)計(jì)有待項(xiàng)目驗(yàn)證和優(yōu)化,如對于每個(gè)IT設(shè)備液冷需要大量的管路優(yōu)化設(shè)計(jì)和水力平衡及流量控制、冷媒冷卻溫度的控制和二級循環(huán)冷卻管路的匹配聯(lián)動控制等。
④IT設(shè)備的維護(hù)更換需要液冷支持快速插拔無滲漏的更換,供電電纜和傳輸?shù)墓饫|連接器等有源部件的密封和散熱都需要優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在這一級別的換熱環(huán)節(jié)中,不論散熱片還是熱管均需要IT設(shè)備級別的風(fēng)扇強(qiáng)制對流換熱,二者的區(qū)別無非是使用換熱效率和溫度場均勻度方面存在差異,風(fēng)冷散熱片的散熱極限一般為40W/cm2。
利用腔體內(nèi)的沸騰或者熱管配合風(fēng)冷強(qiáng)制換熱,常規(guī)做到100W/cm2,利用IC工藝制成的多根微型熱管陣列的水冷泵循環(huán),其冷卻功率可達(dá)200W/cm2,而當(dāng)水的流量為10cm3/s,水的溫升為71℃時(shí),冷卻熱流高達(dá)790W/cm2,是目前散熱能力最大的水冷裝置。
3 第二級別制冷節(jié)能方式:IT設(shè)備機(jī)架散熱
這一級別的換熱是IT機(jī)架與數(shù)據(jù)中心區(qū)域環(huán)境的熱交換,可以將換熱方式劃分為兩種模式:一種是直接風(fēng)冷換熱或風(fēng)冷結(jié)合某種高效液冷換熱單元部分進(jìn)行接力傳遞換熱;另一種是直接浸泡換熱。
(1)機(jī)架的風(fēng)冷換熱
機(jī)架的風(fēng)冷換熱的核心是在實(shí)現(xiàn)IT設(shè)備正常工作的均勻溫度場基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)溫差和風(fēng)量的匹配均衡,其節(jié)能實(shí)現(xiàn)的途徑主要為兩種:第一種是在保證IT設(shè)備正常工作溫度基礎(chǔ)上,盡量提升送風(fēng)溫度,保證合適的風(fēng)量,降低上一級換熱系統(tǒng)的能耗,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能,是主要的節(jié)能方式;另一種是大溫差減少送風(fēng)量對應(yīng)減少風(fēng)機(jī)能耗的節(jié)能方式,調(diào)風(fēng)量降低風(fēng)機(jī)能耗主要是使用直流或者變頻風(fēng)機(jī)根據(jù)IT設(shè)備工作情況進(jìn)行自動調(diào)節(jié),但是對于數(shù)據(jù)中心整個(gè)制冷環(huán)節(jié),1臺250W的服務(wù)器常規(guī)配置兩個(gè)12～15W的風(fēng)扇,風(fēng)機(jī)能耗占比為5%左右,即使可以采用變頻或者直流風(fēng)機(jī)對比定頻風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)10%～20%的節(jié)能,但是整體節(jié)能空間僅(10%～20%)×5%=0.5%～1%,節(jié)能空間有限。
(2)IT機(jī)架氣流組織的改善
IT機(jī)架可以在滿足運(yùn)營安全的情況下,去除機(jī)柜前后柜門改善氣流組織。目前機(jī)架常規(guī)的柜門開孔率在40%～70%,去除柜門,可以有效降低送風(fēng)和回風(fēng)阻力。
更有效的氣流組織改善方式是IT設(shè)備機(jī)架的進(jìn)行盲板密封,可以將IT機(jī)架前后進(jìn)出風(fēng)空間有效密封,避免服務(wù)器吸入熱通道回流熱風(fēng)而導(dǎo)致的局部過熱,增加IT設(shè)備的能耗,另外,這一措施為提升整體送風(fēng)溫度做準(zhǔn)備。
筆者在某運(yùn)營的數(shù)據(jù)中心中,對比測試機(jī)架密封與不密封情況;在風(fēng)冷空調(diào)送風(fēng)13～14℃時(shí),IT機(jī)架密封時(shí)正面進(jìn)風(fēng)溫度場比較均勻,穩(wěn)定在14～15℃;而當(dāng)機(jī)架沒有盲板密封情況下,因機(jī)架熱回風(fēng)容易短路回流,整個(gè)機(jī)架溫度場會提升到20～22℃,服務(wù)器風(fēng)溫度提升到30℃,出現(xiàn)局部區(qū)域過熱的趨勢。圖6和圖7分別是IT機(jī)架在密狀態(tài)下和有漏風(fēng)無盲板密封狀態(tài)下的溫度分布圖。
(3) IT機(jī)架局部高效換熱
IT設(shè)備機(jī)架散熱效率提升,主要采用各種近距離高效換熱設(shè)備,如無風(fēng)扇背板換熱器和熱管換熱器、有源的定點(diǎn)風(fēng)機(jī)盤管(置頂/機(jī)架架空地板下均可)、列間空調(diào)、冰箱式內(nèi)部風(fēng)機(jī)盤管等;因應(yīng)用場合和對于水進(jìn)入機(jī)房的考慮不同,循環(huán)工質(zhì)可以選擇水或者氟利昂等介質(zhì)。
近距離制冷單元(見圖8)對比遠(yuǎn)距離的機(jī)房空調(diào)等,有兩個(gè)亮點(diǎn):一是機(jī)柜級別的換熱循環(huán),循環(huán)路徑僅為機(jī)柜的深度或者高度,可以減少循環(huán)路徑中的漏風(fēng)或者短路影響,即減少循環(huán)風(fēng)機(jī)的能耗,風(fēng)機(jī)能耗同比降低10%～20%。但因?yàn)轱L(fēng)機(jī)能耗在整體能耗所占比例低,節(jié)能空間有限。二是直接最短距離與IT設(shè)備機(jī)架的熱回風(fēng)直接換熱(IT設(shè)備熱回收常規(guī)在30～40℃),可以將循環(huán)換熱供回水溫度提升到17℃/22℃,對比常規(guī)數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的循環(huán)供回水溫度(如10℃/15℃)提升了7℃,節(jié)能環(huán)節(jié)可以轉(zhuǎn)移在外部制冷循環(huán)上。有的文獻(xiàn)對各種空調(diào)系統(tǒng)的能耗系數(shù)做了比較,指出機(jī)房級別的風(fēng)冷空調(diào)能耗最高,其次為高溫冷凍水空調(diào),再次是機(jī)架級別的列間空調(diào)和水冷背板系統(tǒng),最優(yōu)為芯片級別,其能耗最低。所以,減少制冷環(huán)節(jié)中的損耗、更有效的冷卻換熱設(shè)備、更短途徑的冷卻發(fā)熱設(shè)備,能實(shí)現(xiàn)更低的能耗。
4 第三級別制冷節(jié)能方式:機(jī)架列-模塊房間節(jié)能
在機(jī)架列到數(shù)據(jù)中心機(jī)房的節(jié)能,主要是通過房間和區(qū)域的氣流組織優(yōu)化,提升機(jī)房空調(diào)的利用效率,對于IT設(shè)備發(fā)熱源進(jìn)行相對精確的冷量匹配,溫度場調(diào)優(yōu),實(shí)現(xiàn)最大化利用冷風(fēng)冷卻IT設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)能。節(jié)能方式有冷熱通道進(jìn)行分離,再增加送風(fēng)地板或回風(fēng)吊頂,有組織的進(jìn)行氣流組織引導(dǎo),有效減少同等散熱量情況下的風(fēng)量和壓頭損失,從而降低風(fēng)機(jī)能耗;再次將冷通道或者熱通道進(jìn)行密閉,從而保證送風(fēng)溫度場的均勻,避免局部熱點(diǎn),目的是提升送風(fēng)溫度對應(yīng)提高制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度從而實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)功耗的降低,最終在第四級別的制冷系統(tǒng)級實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能。圖9為典型冷通道密封情況下熱成像剖面圖,下部為地板風(fēng)口,上部為通道門,兩側(cè)為服務(wù)器進(jìn)風(fēng)口。
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