數(shù)據(jù)中心集中冷源空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計綜述doc(編輯修改稿)
2024-08-14 17:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 28℃提高到29℃,冷卻塔冷卻能力下降16%~19%,這樣選型時應(yīng)適當加大型號?！癖仨殱M足環(huán)境允許噪音標準?！衿渌€應(yīng)考慮冷卻塔的漂水率、比電耗、使用壽命、材料等參數(shù)。(4冷卻塔的性能●進出水溫度。●冷幅:冷卻水出水溫度與進風(fēng)濕球溫度之差。冷幅越小,塔熱工性能越好?！窭湫?進出水溫差與冷幅之比。冷效越大,塔熱工性能越好?！裨胍?分為普通型、低噪音型、極低噪音型?！癖入姾?冷卻塔將1水處理到要求的溫度風(fēng)機耗電量。國家規(guī)定普通型冷卻塔在標準狀態(tài)下(進出水32℃/37℃、環(huán)境濕球溫度28℃?！窈乃?水量的消耗有蒸發(fā)水量(約占循環(huán)量的%、漂水量(%~%,%以及為降低電解質(zhì)的排污量(%。%~2%。●氣水比:指單位時間內(nèi),冷卻塔流通空氣的質(zhì)量和流通冷卻水質(zhì)量的比值。太小,蒸發(fā)不好。太大,風(fēng)機噪音增大。(5冷卻塔的主要結(jié)構(gòu)●填料(散熱片:基本熱交換媒介,大大增加了水和空氣的接觸面積?！窦?將氣流中的水滴隔出,引導(dǎo)氣流到適當?shù)牧飨?減少風(fēng)機馬力,降低冷卻塔的總阻力?！癫妓到y(tǒng):布水系統(tǒng)把循環(huán)水均勻地分布到填料上?！癜偃~窗:將飛濺的水滴阻擋在冷卻塔內(nèi),及輔助導(dǎo)入空氣?！窭鋮s塔的圍護結(jié)構(gòu)。空調(diào)系統(tǒng)的動力來源均為電力,雖然主要系統(tǒng)、部件都設(shè)置了冗余、備份,但還需要考慮為空調(diào)系統(tǒng)供電的電力系統(tǒng)發(fā)生意外停電故障時,空調(diào)系統(tǒng)仍然需要維持正常運行。在常規(guī)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,備用的柴油發(fā)電機組可以緊急啟動提供后備電力,從柴油發(fā)電機組啟動至穩(wěn)定供電的過程一般需要3min。冷水機組在正常供冷過程中遇到停電故障時會進入故障保護狀態(tài),在電力供應(yīng)恢復(fù)后,離心式冷水機組的壓縮機導(dǎo)葉先恢復(fù)至正常開機的初始狀態(tài),再經(jīng)過冷水機組控制系統(tǒng)對冷水循環(huán)水泵、冷卻水循環(huán)水泵、冷卻塔等相關(guān)部件進行巡檢,并確認正常運行后,冷水機組才能正常啟動,這段恢復(fù)冷水機組系統(tǒng)恢復(fù)正常供冷過程一般需要1~10min不等。在數(shù)據(jù)中心的設(shè)計中為了能很好地解決這一安全隱患,在空調(diào)系統(tǒng)中可通過設(shè)置蓄冷設(shè)施,儲備備用冷量來解決這一問題。配置的蓄冷設(shè)施提供的持續(xù)供冷時間一般為10~15min。數(shù)據(jù)中心的蓄冷方式主要有冰蓄冷系統(tǒng)及水蓄冷系統(tǒng)兩種:通過制冰方式,以相變潛熱儲存冷量,并在需要時融冰釋放出冷量的系統(tǒng)稱為冰蓄冷系統(tǒng)。利用水的顯熱儲存冷量的系統(tǒng)稱為水蓄冷系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心的空調(diào)冷負荷主要為機房內(nèi)設(shè)備的散熱負荷,在一天24h中的每個時刻都基本不會變化,屬于一個穩(wěn)定負荷,這部分負荷占整個數(shù)據(jù)中心空調(diào)冷負荷的比例可達到90%以上。根據(jù)數(shù)據(jù)中心這一負荷結(jié)構(gòu)情況的特點,水蓄冷系統(tǒng)更適合數(shù)據(jù)中心冷量備份的需求。水蓄冷系統(tǒng)采用閉式蓄冷罐,可與原空調(diào)系統(tǒng)“無縫”連接,無需再額外配置蓄冷冷源或?qū)υ到y(tǒng)用冷水機組進行調(diào)整。水蓄冷系統(tǒng)的冷水溫度與原系統(tǒng)的空調(diào)冷水溫度相近,可考慮直接使用,不需設(shè)額外的設(shè)備對冷水溫度進行調(diào)整。水蓄冷系統(tǒng)控制簡單,運行安全可靠,在出現(xiàn)緊急狀況時可及時投入使用。蓄冷罐的容積可按系統(tǒng)需要的蓄冷量進行計算,同時考慮到蓄冷罐與整個水系統(tǒng)為串聯(lián)連接,系統(tǒng)管路也可視為蓄冷罐的一部分,管路中的冷水保有量也可作為一部分的蓄冷水量。系統(tǒng)需要的蓄冷水量為:V =Q/(ηρ△tzCp 其中,V 為蓄冷水量(m 3。Q 為蓄冷量(kcal 。η為蓄冷裝置的容積效率,~。ρ為蓄冷水密度,取1000kg /m 3。△tz 為釋冷回水溫度與蓄冷進水溫度間溫度差。Cp 為水的定壓熱容量,1kcal/kg.℃。 管道系統(tǒng)中的保有冷水量為:V1=∏R2L 。其中,V1為管道系統(tǒng)保有冷水量(m 3。R 為管道半徑(m 。L 為供水總管道長度(m 。蓄冷罐容積為V2=VV1(m 3。4水管路系統(tǒng)在集中冷源系統(tǒng)中連接各個制冷設(shè)備的是水管路,如同人體的血管一般重要,制冷系統(tǒng)是否能夠正常工作,它起到了至關(guān)重要的作用。在數(shù)據(jù)中心中,由于考慮到不間斷供冷的需要,所以集中冷源系統(tǒng)中的水管路必須考慮冗余設(shè)計,而目前比較常用的管路形式有兩種,即環(huán)形管路系統(tǒng)和雙管路系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)中心集中冷源系統(tǒng)中,冷凍水主干管首尾相接構(gòu)成環(huán)路,形成環(huán)狀管路系統(tǒng),具體形式參見圖7。 此管路形式具有良好的備份功能,當管路局部發(fā)生故障時,可經(jīng)其他連接管路繼續(xù)向用戶供冷,即便系統(tǒng)中某臺冷水機組出現(xiàn)故障不能向系統(tǒng)供冷時,其他冷水機組也可以向該系統(tǒng)管網(wǎng)繼續(xù)供冷,由此看出環(huán)狀管路系統(tǒng)的可靠性極高。此管路形式適合較為大型和復(fù)雜的集中冷源系統(tǒng),可以配置多臺冷水機組,且需要根據(jù)系統(tǒng)冗余能力增加分段閥門以便于檢修和增容。在數(shù)據(jù)中心集中冷源系統(tǒng)中,冷凍水的供回水主管道和末端空調(diào)水管路采用兩供兩回的2N 形式和雙路管道形式,具體形式如圖8所示。此種管路形式較環(huán)形管路更為簡單,設(shè)計與施工更
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