[科普中国]-分配风

分配风单元，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。

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。1

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1KW 200m3/h。

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。1

冷气流分配单元 ADUADU（Air Distribution Unit），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。

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。

下图为已经安装了的、正在工作的2台ADU的现场照片。

技术指标地板：高压铸铝地板（银灰色）。

尺寸： 600mm*600mm*40mm。

风机：

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箱体： 510mm*510mm*60mm 1.5MM钢板。1

智能控制技术按键常按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1、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。

2、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：

Pin1 A (RS485) （共模I/O +）

Pin2 空

Pin3 空

Pin4 空

Pin5 空

Pin6 空

Pin7 空

Pin8 B (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。

（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。

（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。

3、通信规范

采用modbus协议，从站。

波特率：9600 8 1 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

01 06 00 01 00 01 AA AA

设置本地控制

01 06 00 01 00 00 AA AA

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

01 06 00 02 00 00 AA AA

设置开启风机

01 06 00 02 00 01 AA AA

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

01 03 00 03 00 01 AA AA。

返回：01 03 02 da1 da2 AA AA。

da1：控制模式。

da2：开关机状态。

技术指标箱体： 510mm*510mm*60mm 1.5MM钢板。

顶盖：600mm*600mm。1

风机：

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本词条内容贡献者为:

胡建平 - 副教授 - 西北工业大学