數(shù)據(jù)中心集中冷源制冷解決方案

集中冷源系統(tǒng)中的制冷設備種類較多，最重要的幾種包括制冷機、水泵、冷卻塔、水處理設備、蓄冷設備等。

1、制冷機

數(shù)據(jù)中心制冷機的選擇，應按各類制冷機的特性，結(jié)合當?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，從初投資和運行費用進行綜合技術經(jīng)濟比較來選擇可靠、高效、節(jié)能、合理的制冷機。

（1）適合數(shù)據(jù)中心的制冷機種類

電驅(qū)動的制冷機按壓縮機形式分：離心式、螺桿式、活塞式；這三種形式制冷機的能效由高到低的順序是：離心式機組、螺桿式機組、活塞式機組。各類機組各有其特點，應用其所長。

按冷凝器冷凝方式分：風冷機組和水冷機組。

風冷機組

風冷機組通過風冷冷凝器與外界空氣換熱，利用風（空氣）換熱帶走熱量，產(chǎn)生冷水。風冷機組的優(yōu)勢：節(jié)約水資源，環(huán)保；安裝在室外，如屋頂，無需建造專用機房，不占有效建筑面積；省去了冷卻水系統(tǒng)：冷卻塔、冷卻水泵、管網(wǎng)及其水處理設備，節(jié)省了這部分初投資和運營費用。

水冷機組

水冷機組通過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，來產(chǎn)生冷水。水冷機組優(yōu)勢：應用范圍廣，技術成熟，造價低；夏季制冷能效高，節(jié)能；噪音源低于風冷機組。

數(shù)據(jù)中心風冷機組或水冷機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冷機組，長江流域或以南地區(qū)多選用水冷機組。根據(jù)數(shù)據(jù)中心有無生活熱水需求，還可以選用是否帶熱回收裝置的風冷機組或水冷機組。

數(shù)據(jù)中心選用離心式或螺桿式兩種類型機組，數(shù)據(jù)中心經(jīng)常根據(jù)自身需要同時配備離心式與螺桿式兩種類型的冷水機組。

（2）制冷機選型

數(shù)據(jù)中心選擇制冷機時，要考慮數(shù)據(jù)中心全年空調(diào)冷負荷的分布規(guī)律，結(jié)合制冷機在滿載運行和部分負載運行時的COP值，合理地選擇機型、臺數(shù)和調(diào)節(jié)方式，提高制冷系統(tǒng)在部分負荷下的運行效率，以降低全年總能耗。

數(shù)據(jù)中心的冷水機組一般以選用2臺以上機組，以滿足N+1~2N的冗余方式。冷水機組之間要考慮其互為備用和輪換使用的可能性。冷水機組采用冗余配置，具備不間斷供冷，保證系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。同一站房內(nèi)可采用不同類型、不同容量的機組搭配的組合式方案，以節(jié)約能耗。并聯(lián)運行的機組中至少應選擇一臺或幾臺自動化程度較高，調(diào)節(jié)性能較好，能保證部分負荷下能高效運行的機組。

選擇制冷機時應考慮其對環(huán)境的污染，一是噪音和振動，要滿足周圍環(huán)境的要求；二是制冷劑對大氣臭氧層的危害程度和產(chǎn)生溫室效應的大小，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。

2、水泵

（1）冷凍水泵

流量：（1.05~1.1）倍機組額定流量。

揚程：閉式循環(huán)，僅克服系統(tǒng)的阻力損失，考慮10%的富裕量。

數(shù)據(jù)中心冷凍水泵的循環(huán)系統(tǒng)按照從冷機到末端采用一次供水，或是二次供水分為單式泵循環(huán)和復式泵循環(huán)系統(tǒng)。

單式泵環(huán)路系統(tǒng)

如圖2所示，數(shù)據(jù)中心集中冷源空調(diào)系統(tǒng)的單式泵環(huán)路系統(tǒng)多采用冷水機組與一次泵一一對應配置方式。次泵環(huán)路系統(tǒng)存在以下3類形式：

用戶側(cè)定流量（用戶側(cè)采用三通閥變冷水溫差調(diào)節(jié)），冷水機組側(cè)也為定流量，一次泵為工頻泵。

用戶側(cè)變流量（用戶側(cè)采用二通閥變冷水流量調(diào)節(jié)），冷水機組側(cè)為定流量，一次泵為工頻泵。為了恒定供回水管的水力工況，保持機組側(cè)冷水流量的穩(wěn)定，在分水器與集水器之間裝設旁通管和壓力控制的調(diào)節(jié)閥。當用戶側(cè)流量減少，供回水壓差變大，旁通閥開度增大，反之減少。

用戶側(cè)變流量，冷水機組側(cè)也為變流量，一次泵為變頻泵；一次泵變流量系統(tǒng)選擇可變流量的冷水機組，即蒸發(fā)器側(cè)流量隨用戶側(cè)流量變化而改變，從而最大限度的降低水泵能耗。

系統(tǒng)特點：系統(tǒng)設計簡單，初投資少，適用于系統(tǒng)較小或各環(huán)路負荷特征或壓力損失相差不大的中小型數(shù)據(jù)中心。

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