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數(shù)據(jù)中心用集裝箱式發(fā)電機(jī)組的布置特點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2022-10-17 02:33:28  ▏閱讀:

 

 

新聞主題

數(shù)據(jù)中心用集裝箱式發(fā)電機(jī)組的布置特點(diǎn)

 


 

 

摘要:鑒于集裝箱柴油發(fā)電機(jī)組在建造數(shù)據(jù)中心備用電源方面的明顯優(yōu)勢(shì),在國(guó)外的數(shù)據(jù)中心也有非常廣泛的應(yīng)用,與國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心集裝箱柴發(fā)相比,有其不同的特點(diǎn)??得魉构驹诒疚闹幸钥得魉拱l(fā)電機(jī)組為例進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹,選型的用戶可以借鑒下列方法中比較適合本單位的做法。


集裝箱柴油發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)方案.png

集裝箱柴油發(fā)電機(jī)組布置方案

 

 

 

一、數(shù)據(jù)中心等級(jí)

 

根據(jù)國(guó)家《IDC業(yè)機(jī)房星級(jí)的劃分與評(píng)定》GB2887-89規(guī)定了IDC業(yè)機(jī)房星級(jí)的劃分條件。標(biāo)準(zhǔn)適用于正式營(yíng)業(yè)的各種經(jīng)濟(jì)性質(zhì)的IDC業(yè)機(jī)房。以星(★)的數(shù)量和顏色表示IDC業(yè)機(jī)房的等級(jí),星級(jí)分為五個(gè)等級(jí),即一星級(jí)、二星級(jí)、三星級(jí)、四星級(jí)、五星級(jí)(含鉆石五星級(jí)),星級(jí)越高,表示IDC業(yè)機(jī)房的檔次越高。其中,三星級(jí)及以下機(jī)房定義為低端機(jī)房,四星級(jí)定義為中端機(jī)房,五星級(jí)及以上定義為高端機(jī)房,另外,分別通過(guò)機(jī)房的建筑規(guī)模、基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)格、地理位置、采用的設(shè)備型號(hào)(進(jìn)口/國(guó)產(chǎn))以及機(jī)房所采用的帶寬層級(jí)(核心層/骨干層/城域?qū)樱┻M(jìn)行了劃分,對(duì)符合條件的IDC機(jī)房,頒發(fā)國(guó)家認(rèn)定證書(shū)。

備注:國(guó)內(nèi)國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)雖然不一樣,但相對(duì)應(yīng)的國(guó)際T4標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心,相當(dāng)于國(guó)家五星級(jí)數(shù)據(jù)中心,國(guó)際T3標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心,相當(dāng)于國(guó)家四星級(jí)數(shù)據(jù)中心;這里對(duì)應(yīng)的分別是中端IDC機(jī)房&高端IDC機(jī)房。

● T1數(shù)據(jù)中心:基本型

T1數(shù)據(jù)中心可以接受數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的計(jì)劃性和非計(jì)劃性中斷。要求提供計(jì)算機(jī)配電和冷卻系統(tǒng),但不一定要求高架地板、UPS或者發(fā)電機(jī)組。如果沒(méi)有UPS或柴油發(fā)電機(jī),那么這將是一個(gè)單回路系統(tǒng)并將產(chǎn)生多處單點(diǎn)故障。在年度檢修和維護(hù)時(shí),這類系統(tǒng)將完全宕機(jī),遇緊急狀態(tài)時(shí)宕機(jī)的頻率會(huì)更高,同時(shí)操作故障或設(shè)備自身故障也會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中斷。

● T2數(shù)據(jù)中心:組件冗余

T2數(shù)據(jù)中心的設(shè)備具有組件冗余功能,以減少計(jì)劃性和非計(jì)劃性的系統(tǒng)中斷。這類數(shù)據(jù)中心要求提供高架地板,UPS和發(fā)電機(jī)組,同時(shí)設(shè)備容量設(shè)計(jì)應(yīng)滿足N+1備用要求,單路由配送。當(dāng)重要的電力設(shè)備或其他組件需要維護(hù)時(shí),可以通過(guò)設(shè)備切換來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不中斷或短時(shí)中斷。

● T3數(shù)據(jù)中心:在線維護(hù)(全冗余系統(tǒng))

T3級(jí)別的數(shù)據(jù)中心允許支撐系統(tǒng)設(shè)備任何計(jì)劃性的動(dòng)作而不會(huì)導(dǎo)致機(jī)房設(shè)備的任何服務(wù)中斷。計(jì)劃性的動(dòng)作包括規(guī)劃好的定期的維護(hù)、保養(yǎng)、元器件更換、設(shè)備擴(kuò)容或減容、系統(tǒng)或設(shè)備測(cè)試等等。大型數(shù)據(jù)中心會(huì)安裝冷凍水系統(tǒng),要求雙路或環(huán)路供水。當(dāng)其他路由執(zhí)行維護(hù)或測(cè)試動(dòng)作時(shí),必須保證工作路由具有足夠的容量和能力支撐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。非計(jì)劃性動(dòng)作諸如操作錯(cuò)誤,設(shè)備自身故障等導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心中斷是可以接受的。當(dāng)業(yè)主有商業(yè)需求或有充足的預(yù)算追加,T3機(jī)房應(yīng)可以方便升級(jí)為T(mén)4機(jī)房。

● T4數(shù)據(jù)中心:容錯(cuò)系統(tǒng)

 

T4級(jí)別的數(shù)據(jù)中心要求支撐系統(tǒng)有足夠的容量和能力規(guī)避任何計(jì)劃性動(dòng)作導(dǎo)致的重要負(fù)荷停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)容錯(cuò)功能要求支撐系統(tǒng)有能力避免至少1次非計(jì)劃性的故障或事件導(dǎo)致的重要負(fù)荷停機(jī)風(fēng)險(xiǎn),這要求至少兩個(gè)實(shí)時(shí)有效地配送路由,N+N是典型的系統(tǒng)架構(gòu)。對(duì)于電氣系統(tǒng),兩個(gè)獨(dú)立的(N+1)UPS是一定要設(shè)置的。但根據(jù)消防電氣規(guī)范的規(guī)定,火災(zāi)時(shí)允許消防電力系統(tǒng)強(qiáng)切。T4機(jī)房要求所有的機(jī)房設(shè)備雙路容錯(cuò)供電。同時(shí)應(yīng)注意T4機(jī)房支撐設(shè)備必須與機(jī)房IT設(shè)備的特性相匹配。

 

二、集裝箱式機(jī)組的特點(diǎn)

 

1、雙層集裝箱堆疊

由于柴油發(fā)電機(jī)的體型較大,常常放在室外場(chǎng)所,而在用電量較大的環(huán)境中,單臺(tái)發(fā)電機(jī)組已經(jīng)無(wú)法滿足發(fā)電所需要的功率,需要多臺(tái)發(fā)電機(jī)組同時(shí)工作才能帶動(dòng)發(fā)電,而多臺(tái)發(fā)電機(jī)占用的安裝空間較大,占用了其他可利用的安裝空間。為此設(shè)計(jì)了一種能節(jié)省安裝空間的雙層平臺(tái)集裝箱式發(fā)電機(jī)組。其優(yōu)點(diǎn)如下:

可減少發(fā)電機(jī)組占地面積,增加單位面積的功率輸出,在許多地方顯得非常迫切,采用堆疊式的集裝箱柴發(fā)是一個(gè)非常有效的方法,雖然不是非常普遍,但是在美國(guó)確實(shí)能看到一些特別的應(yīng)用,通過(guò)堆疊集裝箱柴發(fā)的方法實(shí)現(xiàn)了單位面積功率密度的大幅提升。

 

雙層平臺(tái)集裝箱式發(fā)電機(jī)組.png

雙層平臺(tái)集裝箱式發(fā)電機(jī)組

 

 

 

 

 

2、排風(fēng)和排煙通道

隨著大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè),大量的備用柴油發(fā)電機(jī)組布置在室外,由于柴發(fā)運(yùn)行需要大量的冷卻風(fēng)吸入集裝箱同時(shí)加熱后排出,同時(shí)還有高溫尾氣排出。為了避免熱空氣的回流,在北美的大數(shù)據(jù)中心中常常采用提升排風(fēng)通道和排煙管路的方法,例如采用電動(dòng)百葉。這一方案可能帶來(lái)工程建設(shè)周期加長(zhǎng)、投資增加、外觀不美觀的問(wèn)題,但是數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方還是把保證發(fā)電機(jī)組能正常運(yùn)行以及滿足環(huán)境排放要求作為第一考慮的要素。

 

集裝箱式柴油發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)圖.png

電動(dòng)百葉式集裝箱發(fā)電機(jī)組

 

 

 

 

 

3、儲(chǔ)油箱設(shè)計(jì)

在國(guó)外的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中,柴油發(fā)電機(jī)組供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也需要嚴(yán)格遵守當(dāng)?shù)氐姆?、法?guī)和規(guī)范的要求。通常柴發(fā)供油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮以下幾個(gè)因素:運(yùn)行時(shí)間標(biāo)準(zhǔn),燃油儲(chǔ)存與油泵輸送,燃油冷卻,管路及維護(hù),系統(tǒng)控制,適用的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等。國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心的多臺(tái)發(fā)電機(jī)組的儲(chǔ)油系統(tǒng)幾乎都是集中放置在地下大油罐中,而在國(guó)外還會(huì)有另外一種儲(chǔ)油的方式,就是在集裝箱柴發(fā)的底部設(shè)置一個(gè)大的儲(chǔ)油箱,可以滿足單臺(tái)柴發(fā)幾小時(shí)至24小時(shí)的運(yùn)行消耗。

在美國(guó)數(shù)據(jù)中心燃油的儲(chǔ)存,目前有地上儲(chǔ)油罐(Aboveground Storage Tanks,簡(jiǎn)稱ASTs)和地下儲(chǔ)油罐(Underground Storage Tanks,簡(jiǎn)稱USTs)兩種儲(chǔ)存方式。

 

儲(chǔ)油方式
地上儲(chǔ)油罐
地下儲(chǔ)油罐
優(yōu)點(diǎn)
 
1.設(shè)計(jì)要求較低,管路相對(duì)簡(jiǎn)單;
2.安裝成本低,安裝要求低;
3. 易于維護(hù),易于移動(dòng);
4.泄露檢測(cè)較為容易。
1.防火間距小,占地面積較小;
2.溫度、濕度保持較為穩(wěn)定;
3.火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較低。
缺點(diǎn)
1.設(shè)計(jì)要求較高,管路相對(duì)復(fù)雜;
2.受環(huán)境影響較大;
3.火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)較高。
1.防火間距大,占地面積較大;
2.安裝成本高,安裝要求高;
3.維護(hù)較為復(fù)雜,不可移動(dòng);
4.需要全面的泄露檢測(cè)系統(tǒng)。

 

 


 

 


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