型號 1164-95X 後門熱交換器規格

瞭解 1164-95X 後門熱交換器(配件碼 ECR2)的規格。

表 1. 1164-95X 後門熱交換器的尺寸
寬度 深度 高度 重量(空) 重量(滿載)
600 公釐(23.6 英吋) 129 公釐(5.0 英吋) 1950 公釐(76.8 英吋) 39 公斤(85.0 磅)1 48 公斤(105.0 磅)
  1. 由於重量的原因,至少需要 3 個人才能提起後門熱交換器。

水規格

  • 水壓
    • 正常作業:<414 kPa (60 psi)
    • 上限:689.66 kPa (100 psi)
  • 水量
    • 大約 9 公升(2.4 加侖)
  • 溫度
    • 在資料中心,水溫必須高於露點
    • 若為 ASHRAE 第一類環境:18°C ± 1°C (64.4°F ± 1.8°F)
    • 若為 ASHRAE 第二類環境:22°C ± 1°C (71.6°F ± 1.8°F)
  • 必要的水流速(測量自供水入口到熱交換器)
    • 下限:每分鐘 22.7 公升(6 加侖)
    • 上限:每分鐘 56.8 公升(15 加侖)
    • 註: 實際流量根據安裝而有所不同,這基於達到排熱需求。

二級冷卻迴路的水規格

重要: 提供給熱交換器的水必須符合在此章節中所說明的需求。否則,一段時間過後,可能會因為下列任何問題而發生系統故障:
  • 熱交換器或供水系統的金屬元件上出現腐蝕和點腐蝕,導致洩漏。
  • 熱交換器內積累水垢沉澱物,這可能會導致下列問題:
    • 熱交換器冷卻機架所排空氣的能力減弱。
    • 機械五金配件(例如軟管快式接口)出現故障。
  • 有機汙染,例如,細菌、真菌或藻類。這類汙染可能會導致與水垢沉澱物相同的問題。

請聯絡水質與配水服務專家,以設計並實作二級迴路的基礎架構及水化學性質。

二級迴路的供水需求

瞭解向熱交換器提供冷凍調理水之系統的特定性質。

溫度:

熱交換器及其供水軟管與回水軟管並不隔熱。請避免任何可能會造成冷凝的狀況。供水軟管、回水軟管及熱交換器中的水溫必須保持在使用該熱交換器之位置的露點以上。

小心: 典型的一級冷卻水溫度太低,無法用在此應用中,因為大廈冷卻水的溫度可能低至 4°C - 6°C (39°F - 43°F)。
重要:
供應冷卻水的系統必須能夠測量室內露點,並自動調整水溫。否則,水溫必須高於該資料中心安裝的露點上限。例如,必須保持下列水溫下限:
  • 18°C 加或減 1°C(64.4°F 加或減 1.8°F)。此規格在需要露點上限 17°C (62.6°F) 的 ASHRAE 第一類環境規格中適用。
  • 22°C 加或減 1°C(71.6°F 加或減 1.8°F)。此規格在需要露點上限 21°C (69.8°F) 的 ASHRAE 第二類環境規格中適用。
請參閱 ASHRAE 文件 Thermal Guidelines for Data Processing Environments
水壓:

二級迴路中的水壓必須低於 690 kPa (100 psi)。熱交換器上的正常作業水壓必須為 414 kPa (60 psi) 或更低。

流速:

系統中的水流速必須在每分鐘 23 - 57 公升(6 - 15 加侖)範圍內,並且足以符合排熱需求。

熱交換器(包括快式接口)的壓力降與流速定義為大約 103 kPa (15 psi),每分鐘 57 公升(15 加侖)。如需相關資訊,請參閱圖 6 中的壓力與流量曲線。

水量限制:

熱交換器中存有大約 9 公升(2.4 加侖)的水。供水及回水軟管的軟管套件總長度(4.26 公尺(14 英尺)長的 2.54 公分(1.0 英吋)內徑軟管)存有大約 4.3 公升(1.1 加侖)。

空氣暴露:

二級冷卻迴路是閉合迴路,不會連續暴露給室內空氣。充填此迴路之後,請排出此迴路中所有的空氣。在熱交換器歧管頂端提供有放氣閥,可清除系統中所有的空氣。您必須取得排氣軟管。用於排出空氣的指示位於安裝指示中。

熱交換器效能

排熱百分比 100% 表示熱交換器的排熱量等於裝置所產生的熱量,並且熱交換器所排空氣的平均溫度等於進入機架的空氣溫度(在此範例中,為 27°C (80.6°F))。排熱百分比超出 100% 表示熱交換器不僅排出裝置所產生的所有熱量,而且進一步冷卻空氣,因此離開機架的空氣平均溫度實際上低於進入機架的空氣溫度。

為協助保持後門熱交換器的最佳效能,及適當地冷卻所有機架元件,您必須採取下列預防措施:

  • 在所有未被佔用的機槽上方安裝充填面板。
  • 在機架后端佈放信號線,使其穿過上下空氣擋板進出機櫃。
  • 將信號線捆成矩形,使得上下空氣擋板調節器盡可能關閉。請勿將信號線捆成圓形。

圖 1 - 圖 6 容許您決定每個後門熱交換器所需的水流量,以便可以設定裝置及 CDU 的大小。

作為範例,挑選 圖 1 - 圖 5 中更接近預期持續熱負載的一個。 必要的話,請在圖形之間插入。挑選用來定義可向後門熱交換器提供水溫的曲線。 決定所需的水流速,以達到超過安裝所需的排熱量 5 - 10%。這個額外的容量容許阻塞的非完美氣流以及繞過後門熱交換器的可能空氣。 例如,如果您要讓後門熱交換器將機架資料中心變成中性,則您可以選取可提供 105 - 110% 排熱的水流速,以向冷卻設計提供部分餘地。 針對未列在圖 1 - 圖 5 中的其他機架電源,針對並未一致移入熱產生裝置的機架,或者針對其氣流速度與曲線所顯示的速度明顯不同(大於或小於 30%)的機架,您必須採用 IBM Power Systems Thermal Development 提供的指引,該指引可透過 IBM 銷售團隊獲得。

圖 1. 熱交換器的一般效能(20 kW 熱負載)
熱交換器的一般效能(20 kW 熱負載)
圖 2. 熱交換器的一般效能(25 kW 熱負載)
熱交換器的一般效能(25 kW 熱負載)
圖 3. 熱交換器的一般效能(30 kW 熱負載)
熱交換器的一般效能(30 kW 熱負載)
圖 4. 熱交換器的一般效能(35 kW 熱負載)
熱交換器的一般效能(35 kW 熱負載)
圖 5. 熱交換器的一般效能(40 kW 熱負載)
熱交換器的一般效能(40 kW 熱負載)

根據上方的排熱資訊定義每個後門熱交換器所需的水流速之後,可以從圖 6 判定後門熱交換器的水端壓力降。

透過使用所有後門熱交換器的總計水流速需求以及後門熱交換器所屬之整個水流網路的壓力降,可以定義裝置及 CDU,以符合這些水流及壓力降需求。

圖 6. 壓力降(標準單位)
壓力降(標準單位)

二級迴路的輸水規格

瞭解組成輸送系統二級迴路的各種硬體元件,該迴路會提供冷凍調理水給熱交換器。輸送系統包含輸送管、軟管,以及將軟管連接至熱交換器所需要的連接五金配件。軟管管理配件可以在高架地板及非高架地板環境中使用。

在最佳狀況下工作時,熱交換器可從個別機架排出 100% 或更多的熱負載。

一級冷卻迴路是指大廈冷卻供水系統或模組式冷卻裝置。一級迴路不可用作熱交換器的冷凍劑直接來源,因為輸送給後門熱交換器的液體必須高於露點。 此設計需要取得與安裝建立二級冷卻迴路系統所需的元件,這是您的責任。主要目的是提供範例,說明供應足夠而安全的水給熱交換器所需的二級迴路設定一般方法與工作性質。

您必須取得冷卻分配裝置 (CDU) 與符合規劃水冷卻中所列之清潔、過濾及化學品需求的水。CDU 是由 MotivairNortek 等供應商提供。CDU 以適當的流速和溫度將水輸送到熱交換器,同時它將溫度維持在露點上方,以避免凝結。 對於控制流經熱交換器的閉合水迴路,以在控制迴路中潮濕物料的同時維持適當的水清潔、過濾及化學品而言,CDU 是必要的。

小心:
超壓安全裝置必須符合下列需求:
  • 符合 ISO 4126-1
  • 安裝在容易檢驗、維護及維修的位置。
  • 連接在盡可能接近其所要保護裝置的位置。
  • 只能使用工具進行調整。
  • 具有定向排放口,確保排出的水或液體不會造成危險或導向任何人員。
  • 具有足夠的排放容量,確保不會超出工作水壓上限。
  • 在安裝的超壓安全裝置與受保護裝置之間沒有關閉閥。
請先閱讀下列準則,再設計安裝:
  • 需要有一種方法,來監視及設定輸送水給所有熱交換器的總流速。這可以是建置在流迴路中的離散流量計,或冷凍劑分配裝置 (CDU) 二級迴路內的流量計。
  • 使用流量計來設定所有熱交換器的總流速之後,重要的是設計管道線,確保提供所需的流速給每一個熱交換器,及提供一種方法來驗證流速。其他方法,例如管線流量計或外部流量計,可以提供更加準確的方法來設定通過個別關閉閥的流速。
  • 設計流迴路,最小化流迴路內的總壓力降。
歧管及管線:

可以與來自水泵裝置之大直徑輸送管相連的歧管,是分配水流給通往個別熱交換器之小直徑輸送管或軟管的偏好方法。歧管必須以相容水泵裝置及相關管線的物料製成。歧管必須提供足夠的連接點來連接相符數量的供水管線及回水管線,而且歧管必須符合水泵及迴路熱交換器(位在二級冷卻迴路與大廈冷卻水源之間)的額定容量。請固定或約束所有歧管,提供所需的支撐,避免將快式接口連接至歧管時出現移動。 設計歧管,以便根據流經歧管的總流量產生最小的壓力降。 必須選取歧管大小,以容許勻速流經每一個平行的後門熱交換器。

若要停止並聯迴路中個別支路的水流,請安裝關閉閥給每一個供水及回水管線。如此一來,您就可以維修或更換個別熱交換器,不會影響迴路中其他熱交換器的工作。

若要確保符合水規格,而且排熱效果達至最佳,請在二級迴路中測量(監視)溫度及流速。

請固定或約束所有歧管及輸送管,提供所需的支撐,避免將快式接口連接至歧管時出現移動。

圖 7 顯示了具備歧管的 CDU 範例,該歧管已連接 CDU 將水輸送至的每一個熱交換器的供水埠與回水埠。 此範例是多個熱交換器的實作,其中含有單個 CDU,容許將 35.56 公分(14 英吋)或更短的軟管連接至 CDU。

圖 7. 一般延伸歧管
一般延伸歧管
軟管與歧管及熱交換器連接:

輸送管及軟管配置可以改變。您可分析設施的需要,以判定適用於您安裝的最佳配置,場地準備代表也可以提供這項分析。

用來在硬管道線(歧管及冷凍劑分配裝置)與熱交換器之間輸送供水與回水(容許所需的移動來開啟及關閉機架後門)的軟管,由 IBM 提供。 軟管可截成一定長度,但是必須先清洗以清除其內部的粒子,再進行安裝。為方便安裝,軟管必須要有一定程度的鬆弛。如需建議夾持工具及規格的相關資訊,請參閱 Oetiker 網站。圖 8 顯示了熱交換器隨附之軟管套件所包含的項目。

圖 8. 軟管套件
軟管套件
表 2. 軟管套件尺寸
軟管資訊 尺寸或類型
軟管長度 4.26 公尺(14 英尺)
軟管機器端 快式接口
供水端 25.4 公釐(1 英吋)美國標準螺紋錐管 (NPT) 凸形倒鉤及緊箍夾1
彎曲半徑 203.2 公釐(8 英吋)
軟管內徑 25.4 公釐(1 英吋)加或減 0.5 公釐(0.02 英吋)
軟管外徑 34.54 公釐(1.4 英吋)加或減 0.76 公釐(0.03 英吋)
附註:
裝置軟管套件與機架分開,在獨立的盒子中提供,包含下列項目:
  • 兩條 4.26 公尺(14 英尺)軟管,隨附預先連接的快式接口,用於連接歧管。軟管一端有一個快式接口,與來自歧管的軟管端快式接口搭接。 另一端是裸剪端。
  • 兩個 25.4 公釐(1 英吋)NPT 凸形倒鉤。配件一端是 25.4 公釐(1 英吋)倒鉤,以適合 25.4 公釐(1 英吋)內徑軟管的內側。配件的另一端是 25.4 公釐(1 英吋)凸形 NPT。
  • 四個 Oetiker 軟管夾 16703242(兩個軟管夾是必要的,另外兩個軟管夾是額外配件)。
  • 三個供水標籤(僅需要兩個供水標籤)。將軟管連接至裝置之後,需要將供水標籤安裝在軟管的供水端上。
  • 三個回水標籤(僅需要兩個回水標籤)。將軟管連接至裝置之後,需要將回水標籤安裝在軟管的回水端上。

1您必須提供在設施水管上使用的 25.4 公釐(1 英吋)NPT 凹形連接配件。

客戶提供的機架互連(樓板下的歧管、CDU 等)必須具有 25.4 公釐(1 英吋)凹形 NPT 配件,以用於每一個供水和回水連接。來自軟管套件的 25.4 公釐(1 英吋)NPT 凸形倒鉤配件必須裝入到客戶 CDU 管道線上的 NPT 凹形配件。 必須使用螺紋密封膠來建立防洩漏連接。不能使用鐵氟龍膠帶,因為鐵氟龍膠帶粒子可能會進入到水流中。

若要從軟管連接至倒鉤配件,必須先將裝置軟管剪到合適的長度。 如果 CDU 管線配件需要比 4.26 公尺(14 英尺)裝置軟管更長的軟管,則必須變更裝置,以讓配件足夠接近,從而 4.26 公尺(14 英尺)裝置軟管足以建立連接。 必須先清洗軟管一端,以清除其內部的粒子,再進行安裝。將夾具插入在軟管上方,然後將倒鉤插入到軟管中。 將夾具定位到配件(不是倒鉤上方)的六角位置的 5 公釐(1.97 英吋)內,並使用 Oetiker 夾具工具擰緊夾具。如需夾具工具的相關資訊,請參閱鍛鋼標準鉗夾。必須擰緊夾具的夾耳,以便它們彼此接觸。 釋放夾具時,夾耳會鬆開並且夾耳之間留有一個小空間。 這個小空間是正常的。圖 9 顯示夾具過程期間必須充分閉合的維度 s

圖 9. 夾耳
夾耳

必須將供水及回水標籤套用在裝置軟管的兩端,以指示每一條軟管的功能。 現在,可以將裝置軟管端的快式接口連接至熱交換器上的快式接口。

軟管遞送及地磚切割資訊

高架地板環境

如果是在高架地板下面遞送軟管,則必須對機架下面的地磚進行切割。 用於供水和回水軟管的進出孔的長度必須至少為 200 公釐(8 英吋),寬度必須至少為 100 公釐(4 英吋)。每一個切割口都必須鑲有護孔環,以便拉出軟管時不會經過切割口的鋒利邊緣。 請諮詢您的地磚製造商,以判定切割是否需要有更多支撐,或切割是否與地磚邊緣具有位置要求。 下圖顯示了三種可能的不同地磚切割位置以及每一個切割位置的軟管遞送。 容許與這種遞送有所變異。 這三個圖顯示了容許在軟管彎曲和移動最小的情況下打開和關閉門的一般遞送。

註: 這些圖解顯示從上往下看時的機架頂部視圖。
圖 10. 針對個別機架,在高架地板環境中遞送並固定軟管
針對個別機架,在高架地板環境中遞送並固定軟管

在下列圖解中,編號代表在地板中共用一個孔的建議機架放置。 例如,如果三個機架共用地板中的一個孔,請根據編號 1、2 和 3 來放置機架。如果要放置使用地板中同一個孔的第四個機架,請將其放置在機架編號 1 旁邊。

圖 11. 共用地板中單一孔的相鄰機架中的軟管選項
共用地板中單一孔的相鄰機架中的軟管選項
註: 如果多個機架使用地磚中的同一個孔,則必須增大地磚切割口的大小。

高架地板與非高架地板環境

如果提供水給熱交換器的冷凍劑分配裝置 (CDU) 是在一列配有熱交換器的機架中,則所有的軟管均可佈放在樓板上,不論是高架地板還是非高架地板安裝。機型 7965 機架在機架下有足夠的淨空區,可讓快式接口佈放在機架下。此配置提供清潔的軟管遞送解決方案且軟管長度最短。

註: 如果使用此解決方案,則您必須判定 CDU 位置,以便 4.26 公尺(14 英尺)長的軟管足夠從 CDU 連接到熱交換器。每一條軟管都必須以下限彎曲半徑 200 公釐(8 英吋)來佈放。小於 200 公釐(8 英吋)的彎曲半徑會造成軟管扭結,限制進出熱交換器的水流,並且會導致熱交換器保固失效。
圖 12. 在高架地板和非高架地板環境中遞送並固定軟管
在高架地板和非高架地板環境中遞送並固定軟管

上方軟管遞送環境

可以將熱交換器配置在機架上,以便快式接口位於機架頂端,而不是位於底端。 如果要在機架上方遞送軟管,則必須使用此配置。 在此配置中,必須使用客戶支撐的結構在機架上方稍微拉緊並支撐軟管。

每一條軟管都必須以下限彎曲半徑 200 公釐(8 英吋)來佈放。小於 200 公釐(8 英吋)的彎曲半徑會造成軟管扭結,限制進出熱交換器的水流,並且會導致熱交換器保固失效。

必須放置 CDU,以便 4.26 公尺(14 英尺)長的軟管足夠從 CDU 連接到熱交換器。

已安裝 1164-95X 的 7965 機架的放置

將配備 1164-95X 後門熱交換器的機型 7965 機架直接放置在配備 1164-95X 後門熱交換器的另一個機型 7965 旁邊時,後門熱交換器可以開啟大約 130 度,以容許從背面存取。

如果將配備 1164-95X 後門熱交換器的 7965 機架放置在牆、建築柱或任何其他障礙物旁邊,則必須在後門熱交換器的樞紐端與牆之間保留大約 38.1 公分(15 英吋)的空間,以確保適當開啟後門熱交換器,從後部進行維修。

如果將另一種機架類型放置在配備 1164-95X 後門熱交換器的 7965 機架旁邊,則必須定位另一個機架,以便它不會延伸到 7965 機架框背面。

需要的工具

現場需要下列工具來安裝後門熱交換器:

重要: 必須先取得這些工具,然後再開始安裝程序。