市电中断的突发情况下,柴油发电机就是整个数据中心的救命稻草,其持续稳定的电力输出是维持数据中心不间断运行的重要保障。
　　
　　柴油发电机的原理是化学能(柴油)转化为机械动力再转化为电能,其电力输出受到各种运行参数,特别是环境条件的影响。例如,柴油发电机组的通风系统会受到机组的冷却散热、机组的出力以及机械部件的高温失效等因素的影响。因此,要求运维管理工程师在日常巡检时,对通风系统应做充分的分析排查,以应对各种不利因素。
　　
　　柴油发电机系统中,非常关键的设计就是柴油发电机的通风。通风与柴油发电机组如果配合不好,机组在启动运行时,会导致柴油发电机因进、排风故障停机、设备损坏甚至机房火灾等严重灾难,对数据中心的可靠运行造成严重的隐患。因此,可靠的通风系统对柴油发电机组的正常运行有至关重要的影响。
　　
　　1 柴油发电机房通风关注点
　　
　　能量守恒是物理学上的基本概念,鉴于柴油发电机的工作原理,系统输入的能量等于系统消耗和输出的能量总和。在柴油发电机组工作中,输入的是化学能——燃油,转化产出的是发电机输出的电能和部件运转消耗产生的热能。图1为燃油转换效率和转换比值。
　　
　　由图1可以看出,通常情况下,输入的燃油大约只能转化产生35%的电能,其他65%的能量作为热能浪费掉了,因此柴油发电机房内通风及散热非常重要,我们一般可以从以下几个重要方面进行关注:
　　
　　①百叶窗
　　
　　百叶窗起到隔离机房与周围环境的作用,其打开及关闭的操作应由机组的运行状态来控制。寒冷地区的机房所安装的活动式百叶窗,应允许机房内气流的再循环,以在冷机时加热机房从而提高机组的效用;
　　
　　②送、排风面积
　　
　　一般建议自然进风口总面积至少是机组散热器排风面积的3倍,自然排风口的面积应为散热器排风面积的2倍;
　　
　　③送、排风速度
　　
　　自然进风的速度一般限制在3.5米/秒以下,机械进风速度一般限制在6.5米/秒以下,主要是防止雨水等异物吸入机房;
　　
　　④排烟管道
　　
　　排烟管道应详细核对整个排烟系统的背压值,确保不超过系统的背压值;
　　
　　⑤贮油间
　　
　　贮油间应设送、排风系统。
　　
　　2 柴油发电机房通风量的计算
　　
　　在实际工程中也可以按照下式进行估算机房通风量:
　　
　　V总=η+Ρ
　　
　　式中:
　　
　　V总:为机房总的通风量(立方米/分钟);
　　
　　η:散热器风扇的空气流量(立方米/分钟);
　　
　　Ρ:燃烧空气需要量(立方米/分钟);
　　
　　η、Ρ均可从机型手册查询。
　　
　　例如:
　　
　　一台3516B机组,查询手册得知η=1543(立方米/分钟 )，Ρ=151.7(立方米/分钟 )，则V总=1694.7(立方米/分钟 )。
　　
　　而在实际施工过程中,因通风量已知,故实践中只需要确认施工过程中进风面积S进大于或者等于计算面积S计即可,计算面积可按照下式计算:

设计强制进风风速为6.5米/秒,进风消声器通风率为0.6,则单台机组的进风消声面积为:

即单台机组的进风面积大于7.24平方米即可满足要求。
　　
　　3 结束语
　　
　　针对数据中心通风系统,我们应该落实柴油发电机运维管理制度及加强机房日常巡检,增强数据中心运维管理人员的安全意识,严格遵守安全操作规程。
　　
　　柴油发电机日常巡检时要仔细检查进、排风系统,确认无异物堵塞风道、排烟口。进、排风百叶窗按要求处于关闭或者开启状态。严格按照规定对设备进行维保检查,进、排风机、百叶窗电气线路的每处接头及线路要仔细检查,防止短路等故障影响机组正常运行。
　　
　　作者简介
　　
　　阳威,广东优世联合控股集团股份有限公司柴发工程师。
　　
　　编辑：Harris