微模块机房:数据中心模块化建设模式探讨！

 随着网络演进和数据业务的快速发展,数据中心向各行各业不断扩展,国内数据中心建设如火如荼,大型数据中心屡见不鲜。云计算的应用推广,业务系统不断升级,IT需求也相应增长,要求数据中心的设计必须能够适应不断变化的IT和业务要求,同时能够持续提高效率,优化运营成本。模块化建设具有根据业务按需扩展、在提高数据中心使用率的同时降低能耗、交付迅速、分散投资风险等特点,符合IT产业发展趋势,逐渐成为数据中心建设的发展方向。当前节能性能较好的集中空调系统成为大型数据中心空调系统的首选形式,做为空调冷源设备的安装场所,是数据中心空调系统的重要组成部分,如何能够符合模块化建设的要求,是数据中心规划设计中需要考虑的问题。

1、数据中心对性能的要求　

　　为了适应数据中心模块化建设、灵活部署、按需扩展、快速交付、降低能耗、分散投资的要求,需要具备以下性能。　

　　(1)高可靠性、安全性　

　　数据中心是网络、信息、计算技术的中枢,由于其数据集中、处理能力集中,一旦出现问题影响面较大,因此需要设备可靠、安全工作。数据、通信等设备能够长期、稳定正常工作,需要机房必须维持一定的温度、湿度和洁净度,而这些都需要空调系统去完成,是空调系统供冷的核心,对其可靠性、安全性的高要求则是不言而喻的。　

　　(2)高可在线扩展性、快速交付能力　

　　数据中心的业务是逐步发展的,对空调供冷的需求也是逐渐增加的,同时设备投资较高,在业务需求不饱满的数据中心,设备一步安装到位,将增加数据中心投资压力,故应该具备一定扩容能力,规模应能随着业务的扩展而增加,并保证扩容时不影响当前业务的正常运营,同时不应降低系统的可靠性。对于IDC等托管型数据中心,客户对业务投入使用的时限要求较高,还需具备快速交付的能力。　

　　(3)高稳定性、高可维护性　　

　　数据中心常年7×24小时运行,空调系统长时间运转,作为空调核心的需要具备稳定运行的能力,设备和安装具备通用性和标准性,便于后期维护和修复。　　

　　(4)高节能性　　

　　数据中心的空调系统的能耗仅次于IT设备,位居数据中心能耗的第二位。而冷源设备的能耗占据空调系统能耗的50%以上,这就要求在满足供冷需求的前提下,尽量降低能耗。　

　　(5)高智能化　

　　为了数据中心安全、可靠、高效的运行,应设置集中监控管理系统,以实时监测设备运行状况,迅速确定故障,协调各设备间运行,提高整体效率,减少人为操作,简化维护工作。综上所述,以模块化为理念建设的数据中心,其对在可靠性、安全性、可在线扩展性、快速交付能力、稳定性、可维护性、节能性、智能化等方面均提出了高要求,建设也需要响应模块化建设的要求,方能更好地适应数据中心的发展。　　

2、数据中心模块化建设　　

　　(1)数据中心模块化建设思路　　

　　一直以来,以整体冷源的形象出现在数据中心,内的各种设备、管道一步安装到位,或者仅预留设备的安装位置,系统设计没有考虑可在线扩展、快速交付的需要,使得设备扩容时,安装、调试难度大,施工周期长,对空调系统可靠运行造成了影响,不能适应数据中心发展的要求。　

　　以模块化理念建设的,内的设备以模块的形式出现(如每套冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵可以组成一个供冷模块,补水定压等设备可组成辅助设备模块等),各模块在整体架构的基础上,可以实现单模块扩容,降低安装、调试难度,缩短施工周期,减小对运行中空调系统的影响,达到可在线扩展、快速交付的目的,同时模块化设计对设备的通用性、施工安装的标准性也有促进,便于运行维护、故障修复。　

　　模块化并不仅仅是空调系统模块化,还应该包含建筑布局、供配电系统、自控系统等各相关系统的建设,只有与建设的各方面都围绕着模块化这个理念,才能建设出满足数据中心要求的。　

　　(2)模块化建设模式　

　　模块化建设模式主要有两种,一种是传统现场安装建设模式,另一种是模块化建设模式。　

　　①传统现场安装模式　

　　传统现场安装模式是在模块化设计的基础上,由机电安装公司安装设备、管道系统、自控系统、配电系统等的传统建设模式。　

　　目前国内大多数据中心采用这种模式建设,建设过程中涉及多设备招标采购,多部门(设计单位、设备厂商、施工安装单位等)、多专业(暖通专业、给排水专业、强电专业、弱电专业等)协同配合,容易出现建设周期长、管理协调工作量大、空间利用率低、施工安装标准化差等问题,尤其是扩容或设备更新替换时,内施工人员多,且耗时长,对安全运行影响大,与数据中心对安全可靠运行、快速交付、便于维护的要求有一定差距。　　

　　②模块化模式　　

　　模块化模式是模块化制造商在模块化设计的基础上,通过工厂预制+现场组装的方式建设,建设由现场施工变为工业产品安装。这是一种新型的建设模式,通过工厂预制测试、模块运输、现场拼装,满足了模块化建设的要求,这种建设模式具有以下特点:　　

　　·安全可靠性高。采用模块工厂预制的方式,　　

　　可在工厂预先测试,减少现场施工、测试工作,提高运行的安全可靠性。　

　　·便于快速交付。通过工厂预制(见图1)、模块运输(见图2)、现场拼装(见图3),避免工程现场的交叉施工,降低施工管理难度,缩短现场建设周期,在扩容或设备更新替换时可快速交付。