數(shù)據(jù)中心集中冷源空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述doc-展示頁(yè)
2025-07-27 17:49本頁(yè)面
【正文】 水機(jī)組之間要考慮其互為備用和輪換使用的可能性。(2制冷機(jī)選型數(shù)據(jù)中心選擇制冷機(jī)時(shí),要考慮數(shù)據(jù)中心全年空調(diào)冷負(fù)荷的分布規(guī)律,結(jié)合制冷機(jī)在滿載運(yùn)行和部分負(fù)載運(yùn)行時(shí)的COP 值,合理地選擇機(jī)型、臺(tái)數(shù)和調(diào)節(jié)方式,提高制冷系統(tǒng)在部分負(fù)荷下的運(yùn)行效率,以降低全年總能耗。根據(jù)數(shù)據(jù)中心有無(wú)生活熱水需求,還可以選用是否帶熱回收裝置的風(fēng)冷機(jī)組或水冷機(jī)組。噪音源低于風(fēng)冷機(jī)組。水冷機(jī)組的優(yōu)勢(shì):應(yīng)用范圍廣,技術(shù)成熟,造價(jià)低。省去了冷卻水系統(tǒng):冷卻塔、冷卻水泵、管網(wǎng)及其水處理設(shè)備,節(jié)省了這部分初投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。風(fēng)冷機(jī)組的優(yōu)勢(shì):節(jié)約水資源,環(huán)保。電驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)按冷凝器冷凝方式分為風(fēng)冷機(jī)組和水冷機(jī)組。(1適合數(shù)據(jù)中心的制冷機(jī)種類電驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)按壓縮機(jī)形式分為離心式、螺桿式、活塞式,這3種形式制冷機(jī)的能效由高到低的順序是:離心式機(jī)組、螺桿式機(jī)組、活塞式機(jī)組。3制冷設(shè)備集中冷源系統(tǒng)中的制冷設(shè)備種類較多,最重要的幾種包括制冷機(jī)、水泵、冷卻塔、水處理設(shè)備、蓄冷設(shè)備等。并根據(jù)不同氣候條件提出了不同的制冷系統(tǒng)架構(gòu)的建議。集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu)還需要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的用途和設(shè)計(jì)級(jí)別來(lái)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整,目前主要參考國(guó)內(nèi)(GB50174和國(guó)際(TIA942的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,具體參見(jiàn)表1。水管路、閥門、冷水機(jī)組、冷凍水型末端均需考慮冗余設(shè)計(jì)。2集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)集中冷源系統(tǒng)主要由制冷設(shè)備和管路組成,由于傳統(tǒng)的集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)中可能存在單點(diǎn)故障,而發(fā)生單點(diǎn)故障必然會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)無(wú)法制冷。一個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)使用壽命一般都會(huì)在10年以上,而空調(diào)系統(tǒng)是除IT 設(shè)備以外最大的耗能系統(tǒng),無(wú)論是從社會(huì)責(zé)任還是企業(yè)內(nèi)部的經(jīng)濟(jì)效益考慮,我們都要努力打造一套長(zhǎng)壽命、低能耗、低故障、可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)。1引言隨著互聯(lián)網(wǎng)與信息技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)量和處理能力持續(xù)增長(zhǎng),這種增長(zhǎng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的發(fā)熱密度持續(xù)增加,從而使數(shù)據(jù)中心的散熱成為一個(gè)日益突出的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn),這也就意味著數(shù)據(jù)中心對(duì)于空調(diào)制冷系統(tǒng)的依賴程度和要求逐年增高。而由于集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)總體制冷效率更高,且可以方便采用多種可靠的節(jié)能技術(shù)(自然冷卻技術(shù)等,所以越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心采用了集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)。而一個(gè)好的、合理的設(shè)計(jì)方案會(huì)大量地節(jié)省初投資,能夠采用更加成熟的產(chǎn)品和技術(shù)來(lái)滿足數(shù)據(jù)中心壽命期內(nèi)的需要,并且可以通過(guò)有效地降低PUE 、初投資(CAPAX ,來(lái)實(shí)現(xiàn)TCO 的節(jié)省。傳統(tǒng)建筑可以容忍短暫的搶修時(shí)間,但對(duì)于發(fā)熱量特別大的數(shù)據(jù)中心機(jī)房,空調(diào)系統(tǒng)即便僅停止工作幾分鐘,就會(huì)造成IT 設(shè)備的高溫和宕機(jī),所以冷凍水系統(tǒng)存在的單點(diǎn)故障隱患對(duì)數(shù)據(jù)中心威脅巨大,必須盡量消除。由于系統(tǒng)擴(kuò)容相對(duì)復(fù)雜,設(shè)計(jì)之初就要考慮好管路設(shè)計(jì)和接口預(yù)留。數(shù)據(jù)中心集中冷源空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜述朱洪波阿爾西制冷工程技術(shù)(北京有限公司數(shù)據(jù)中心事業(yè)部總經(jīng)理,博士摘要介紹了數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)中集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要點(diǎn),包括冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、蓄冷裝置、水系統(tǒng)管路的分類及選型。關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)中心集中冷源式空調(diào)系統(tǒng) 節(jié)能自然冷卻部份自然冷卻全部自然冷卻冷水機(jī)組機(jī)房空調(diào)水泵冷卻塔蓄冷水管路表1TIA942標(biāo)準(zhǔn)與GB50174標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)的冗余配置對(duì)比集中冷源式空調(diào)系統(tǒng)架構(gòu)的常見(jiàn)形式參見(jiàn)圖1。數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)的選擇,應(yīng)按各類制冷機(jī)的特性,結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖彝鈿庀髼l件、水源(包括水量、水溫及水質(zhì)、電源和熱源(包括熱源性質(zhì)、品位高低等情況,結(jié)合數(shù)據(jù)中心全年供冷的特點(diǎn),從初投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較來(lái)選擇可靠、高效、節(jié)能、 合理的圖1數(shù)據(jù)中心主機(jī)房流程圖(僅供參考制冷機(jī)。各類機(jī)組各有其特點(diǎn),應(yīng)用其所長(zhǎng)。●風(fēng)冷機(jī)組風(fēng)冷機(jī)組通過(guò)風(fēng)冷冷凝器與外界空氣換熱,利用風(fēng)(空氣換熱帶走熱量,產(chǎn)生冷水。安裝在室外,如屋頂,無(wú)需建造專用機(jī)房,不占有效建筑面積。●水冷機(jī)組水冷機(jī)組通過(guò)水冷冷凝器與冷卻塔提供的冷卻水換熱,利用冷卻水帶走熱量,來(lái)產(chǎn)生冷水。夏季制冷能效高,節(jié)能。數(shù)據(jù)中心風(fēng)冷機(jī)組或水冷機(jī)組兩種形式均有選用,冬季寒冷地區(qū)多選用帶自然冷卻的風(fēng)冷機(jī)組,長(zhǎng)江流域或以南地區(qū)多選用水冷機(jī)組。 數(shù)據(jù)中心選用離心式或螺桿式兩種類型機(jī)組,數(shù)據(jù)中心經(jīng)常根據(jù)自身需要同時(shí)配備離心式與螺桿式兩種類型的冷水機(jī)組。數(shù)據(jù)中心的冷水機(jī)組一般選用2臺(tái)以上機(jī)組,以滿足N+1~2N 的冗余方式。冷水機(jī)組采用冗余配置,具備不間斷供冷,保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。并聯(lián)運(yùn)行的機(jī)組中至少應(yīng)選擇一臺(tái)或幾臺(tái)自動(dòng)化程度較高,調(diào)節(jié)性能較好,能保證部分負(fù)荷下能高效運(yùn)行的機(jī)組。二是制冷劑對(duì)大氣臭氧層的危害程度和產(chǎn)生溫室效應(yīng)的大小,要采用ODP (消耗臭氧潛能值和GWP (全球變暖潛能值較小的環(huán)保制冷劑。揚(yáng)程:閉式循環(huán),僅克服系統(tǒng)的阻
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