更专业更专注 精密空调ADU设计方案说明

一，行业发展

电子信息系统机房，在经历了大型机时代和服务器时代之后，进入了机房发展的第三个时代–机架化时代。在机架化时代，所有的IT设备，包括服务器、网络设备、存储设备等，都按照机架式安装或独立机柜方式设计，从而使机柜或机架成为继机房维护结构之后的新的维护结构。所有的IT设备不再暴露在机房环境当中，而是被包围在机柜微环境(或称IT微环境)当中，所以我们越来越关注机柜微环境的营造过程中的理论研究、理念更新、技术开发和产品设计。

机柜中的IT设备所要求的环境，最为主要的在于供冷方面，由于多数方案中，空调机(作为供冷冷源)并不配置在每个机柜内，而是集中或分区域地部署在机房内，供多个机柜共同使用，所以，在机房设计过程中，存在着冷量如何分配和输送到每个机柜的问题，即机柜的配冷问题。以下来阐述配冷技术的新要求、设计思路和新型产品。

二，技术要求

机柜的IT设备需要持续的、对温度有一定要求、对风量有一定要求的冷风，来维持正常工作。其额定工作温度范围为20-25C;其额定设计风量的大小，与IT设备的发热功率和设备内部散热能力有关，由内部的风扇来保证。对于机架式服务器，需要的风量为每1KW300m3/h;对于内部散热设计更强的刀片式服务器，需要的风量为每1KW200m3/h。下图为服务器内部的气流组织和某刀片服务器的风扇模块。

为了维持机房内、服务器内的能量平衡、温升平衡，针对每1KW的机架式服务器，机房空调系统需要稳定地、持续地产生23C、300m3/h的冷风，并且配送到服务器的前面板处。如果一个机柜内安装有5KW的机架式服务器，则需要1500m3/h的风量。

传统的地板下送风的气流组织方式，已经无法解决高密度机柜的制冷需求。地板下送风存在送风截面积和地板出风口的有效出风截面积的瓶颈，目前地板铺高越来越高，普遍要求600mm以上。但地板出风口的面积已经达到了极限，因为过孔率不可能达到100%，而增加每机柜拥有的地板出风口数量必须增加机房区的面积。所以对于地板下送风的空调系统，在大多数情况下，都难以从一块风口地板中送出1500m3/h的冷风。有些情况下，是由于地板铺高不足、地板下有线缆槽、冷媒管、上下水管、支架等阻挡等水平方向的送风阻力;有些情况下，是由于地板下动压过大、净压过小;有些情况下，仅仅是由于风口地板的垂直方向的送风阻力。其结果造成送风风量不足，难以送到机柜前的上部，从而造成机柜上部温度较高，形成局部热点。下图为局部热点示意图。

三，产品推荐-冷气流分配单元ADU

ADU(AirDistributionUnit)，即配风单元，是机房气流组织的一种部件，用来将空调机产生的冷量(冷风)强制地配送到IT机柜处，用来解决传统送风方式的不足、尤其是高功率密度的应用需求。

采用ADU代替原风口地板，可以利用ADU内部风机的强制送风功能，将地板静压箱内的冷空气强制吸入，并排放到机柜面的冷通道内，从而消除局部热点。下图为使用ADU消除局部热点的示意图。

四，设计思路

ADU由高强度隔栅、箱体、AC或EC风机、启动电路等构成，其尺寸和安装方式与标准地板相同，安装时可直接替代地板或风口地板。下图为一个风量为2400m3/h，冷量为8KW，耗电量200W的ADU产品实例。

五，技术指标

地板:高压铸铝地板（银灰色）

尺寸:600mm*600mm*40mm

风机:

电压

输入功率

频率

电流

转速

风量

噪声

绝缘电阻

材质

类别

Inputpower

Current

Airflow

Insulation

V

Hz

R/min

3dB(A)

220

50

2500

70

100Mω

定制

340

1.8

3800

AC1500V-

压铝铁叶

100Mω

箱体:510mm*510mm*50mm1.5MM钢板

六，智能控制技术(可选)

常按A键3秒进入设定菜单及确定键

第一项为ADU启动温度上限

第二项为ADU停止温度下限

第三项为RS485监控地址

一，B键为向上调节温度按钮

二，C键为向下调节温度按钮

RS485远程控制

通信协议内容

A.概述：本协议提供了以下内容：

1、物理层规范(包括电平、波特率、线缆、接口定义);

2、通讯规范(包括查询和响应的数据桢定义)。

本协议规定数据传输方式查询/回应方式，即本机(作为从机)回应上位机(作为主机)发出的带地址查询数据桢，而发送回应数据桢的工作方式。

B.物理层规范

1.插座定义

位于本机机箱上的连接器采用RJ45标准插座(见下图)。

各引脚定义为：

Pin1A(RS485)(共模I/O+)

Pin2空

Pin3空

Pin4空

Pin5空

Pin6空

Pin7空

Pin8B(RS485)(共模I/O-)

2.插头定义

通信电缆上的连接器采用RJ45标准插头(见下图)。

3.通信电缆

通信电缆采用8芯非屏蔽双绞(UTP)线，对类别(即频率)没有要求(见下图)。

4.组网方式

物理上采用树状拓扑结构,每个ADU设备上有RJ45插座连接上游设备，逻辑最大设备数量为255个，物理最大设备数量与现场布线情况和电磁环境有关，建议不超过5个

C通信规范

采用modbus协议，从站

波特率：960081无校验

一设置控制器本地控制或远程控制模式

举例：站号为1

设置远程控制

010600010001AAAA

设置本地控制

010600010000AAAA

二设置控制器开启或者关闭(远程控制模式下有效)

设置关闭风机

010600020000AAAA

设置开启风机

010600020001AAAA

三读取控制器状态：控制模式和开关机状态

读取控制器状态

010300030001AAAA

返回：

010302da1da2AAAA

da1:控制模式

da2：开关机状态

七，我司ADU应用举例