近年來隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，金融、網(wǎng)絡(luò)、通信、電力等各行各業(yè)都開始集中建設(shè)數(shù)據(jù)機房；由于數(shù)據(jù)容災(zāi)機房建設(shè)在國內(nèi)屬于新型項目，沒有成熟的設(shè)計思路，且屬于各行業(yè)高度機密部門，收資困難。投資大、安全可靠性要求高、能耗大是數(shù)據(jù)容災(zāi)機房的最大特點。在數(shù)據(jù)機房建設(shè)中如何節(jié)約投資，提高安全可靠性，減小能耗，降低PUE值至為重要。而在我國數(shù)據(jù)機房建設(shè)中，空調(diào)能耗約占總能耗的45%，國內(nèi)有些機房空調(diào)能耗甚至達(dá)總能耗的60%。數(shù)據(jù)機房：為數(shù)據(jù)存貯設(shè)備提供運行環(huán)境的場所，可以是一幢建筑物或建筑物的一部分，包括主機房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)等。

1 工程概況

本工程規(guī)劃凈用地30.147畝，布置有數(shù)據(jù)中心機房、地下柴油發(fā)電機室，均一次建成。數(shù)據(jù)機房（地上四層，地下一層）建筑面積為18020.46平方米，地下柴油發(fā)電機室為全地下1層，建筑面積為723.68平方米，一期總建筑面積18744.14平方米。機房及地下柴油發(fā)電機室已全部建成，且數(shù)據(jù)機房一、二層（共四個標(biāo)準(zhǔn)模塊機房和一個非標(biāo)準(zhǔn)機房）及部分地下室設(shè)備用房已投入運行。根據(jù)機房建設(shè)的定位、使用性質(zhì)、管理要求和重要性，該機房按《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》GB50174—2008中A級機房標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，冗余等級達(dá)到國際機房建設(shè)Tier3，局部達(dá)到Tier4的國際最高水平。

2 負(fù)荷分析

注：二層405m2的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)機房共3個。從上述列表可以看出，數(shù)據(jù)機房內(nèi)機柜散熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于冬季維護(hù)結(jié)構(gòu)消耗的熱量，因此數(shù)據(jù)機房空調(diào)需常年制冷。

3 業(yè)主方的要求

本工程屬某大型國企同時在北京、上海、西安建設(shè)的三個數(shù)據(jù)機房之一，按照業(yè)主方總部要求：數(shù)據(jù)機房、通信機房、網(wǎng)絡(luò)機房、測試機房及UPS室采用機房專用精密空調(diào)；中控室、應(yīng)急指揮中心采用組合式空調(diào)機組；運維會商室室、軟硬件調(diào)試室、介質(zhì)庫、各辦公室等輔助用房采用風(fēng)機盤管系統(tǒng)；機房專用精密空調(diào)采用冷凍水型，全年7*24h供冷；組合式空調(diào)機組、風(fēng)機盤管夏季供冷，冬季供暖，過渡季節(jié)關(guān)閉；新風(fēng)機組全年7*24h運行，夏季及過渡季節(jié)制冷，冬季新風(fēng)系統(tǒng)不做溫度處理，僅做過濾處理。制冷設(shè)備采用N+1冗余配置，采用雙回路供回水系統(tǒng)，末端采用環(huán)狀供回水管網(wǎng)，正常情況下雙路冷凍水系統(tǒng)各承擔(dān)50%負(fù)載的模式運行，如果某一路出現(xiàn)故障或檢修維護(hù)時，負(fù)載自動切換到另一冷凍水系統(tǒng)。

4 制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計

在數(shù)據(jù)機房空調(diào)制冷中，國內(nèi)一般均采用水冷冷水機組全年制冷，壓縮機能耗很高，為降低空調(diào)制冷壓縮機能耗，我們對制冷系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化，使系統(tǒng)可充分利用室外的自然冷源，即冬季室外溫度較低，通過換熱完全可以達(dá)到降低機房內(nèi)溫度時，采用室外冷卻塔與室內(nèi)換熱器換熱制冷；當(dāng)夏季室外溫度較高，通過換熱不可能降低機房溫度時，采用制冷壓縮機工作制冷；當(dāng)過渡季節(jié)室外溫度較低，通過換熱可以降低數(shù)據(jù)機房內(nèi)的溫度，但達(dá)不到設(shè)定值要求時，先采用室外冷卻塔與室內(nèi)換熱器換熱制冷，再采用制冷壓縮機工作制冷，達(dá)到設(shè)定之后送入末端。

5系統(tǒng)控制說明

自然冷卻運行工況點為室外濕球溫度≤8℃，即在環(huán)境濕球溫度低于系統(tǒng)出水溫度1～2℃時即可以開啟自然冷卻功能。系統(tǒng)運行如下：

室外濕球溫度≤3℃完全自然冷卻時，系統(tǒng)相當(dāng)于1用3備；室外濕球溫度3℃—8℃采用聯(lián)合供冷時，1號板換與1號主機、2號板換、2號主機，系統(tǒng)相當(dāng)于1用1備；室外濕球溫度>8℃采用冷水主機供冷，系統(tǒng)相當(dāng)于1用1備。

A）由機械制冷切換到自然冷卻的切換說明：

第一、必須同時滿足下列三條：

①室外濕球溫度低于8℃，時間持續(xù)20分鐘以上；水溫持續(xù)下降或水泵流量持續(xù)降低；②冷水機組負(fù)荷小于單機總負(fù)荷的95%（切換后機組為單離心機組運行，故機組負(fù)荷需要小于單機負(fù)荷，并保留5%裕量）；⑧冷水機組負(fù)荷大于單機工作允許的最小負(fù)荷，本工程為機組額定容量的15%。

第二、切換與負(fù)荷調(diào)節(jié)：①若負(fù)荷低于40%，機組處于單機運行狀態(tài)；②若負(fù)荷為40%-95%，機組在切換之前，關(guān)閉熱備機器，機組負(fù)荷調(diào)整為單機運行負(fù)荷；③切換后機組泵流量不變，檢測出水溫度，離心機組可以自動調(diào)低負(fù)荷至設(shè)定的出水溫度。以充分利用自然冷卻；④若水流量低于水流額定流量的90%，則逐漸增大冷凍水泵流量至額定的100%，以換熱器前回水溫度控制冷水機組輸出，不斷調(diào)低離心機輸出至15%。（機房若有溫度上升，EC風(fēng)機會自動調(diào)高風(fēng)量輸出，強化換熱，以提高攜冷量。規(guī)定90%流量是考慮機組切換的回差。）⑤冷水機組負(fù)荷低于15%，則關(guān)閉離心機，開啟2號板換，以低負(fù)荷運行或可以讓冷水機組熱備，以應(yīng)對過渡季節(jié)的溫度及負(fù)荷變化。

第三、冷水機組關(guān)閉或處于熱備，若換熱器出水溫度低于設(shè)定值，側(cè)減少冷卻塔泵側(cè)水流量。

B）自然冷卻到機械制冷的切換說明：

第一、必須同時滿足：①機組處于熱備；②水泵處于90%以上負(fù)荷；⑧板換回水溫度高于設(shè)定回水溫度12+0.5℃，且持續(xù)升高；④連續(xù)檢測到機房控制溫度高于設(shè)定點2℃，30s立即調(diào)整負(fù)荷；⑤冷卻水回水溫度高于13℃：⑥總冷負(fù)荷大于單臺冷水機組負(fù)載的15%，即450kW。

第二、機組處于熱備48小時內(nèi)無運行記錄，機組處于冷備；①水泵處于90%以上負(fù)荷；②板換回水溫度高于設(shè)定回水溫度12+0.3℃：⑧連續(xù)檢測到機房控制溫度高于設(shè)定點2℃，30s：④泵以最大負(fù)荷運行，機組240s內(nèi)啟動。⑤1號（主機）系統(tǒng)與2號（主機）系統(tǒng)互為備用，單機運行時，輪流備份。

6 結(jié)論

根據(jù)西安地區(qū)氣象參數(shù)統(tǒng)計，西安全年可完全利用換熱制冷的時間達(dá)到3107小時，可利用換熱和壓縮機工作聯(lián)合制冷的時間為1167小時，制冷系統(tǒng)切換延誤率按15%考慮，利用該全年制冷系統(tǒng)，本工程空調(diào)制冷壓縮機年節(jié)約用電達(dá)到34%。本工程采用兩套制冷系統(tǒng)并聯(lián)布置，兩套制冷系統(tǒng)互為備用，夏季及過渡季節(jié)達(dá)一用一備，冬季達(dá)一用三備；采用雙路供回水系統(tǒng)，末端采用環(huán)狀供回水管網(wǎng)，避免單點故障，有效增強系統(tǒng)的安全可靠性；正常情況下兩個系統(tǒng)各負(fù)擔(dān)50%的負(fù)荷運行，當(dāng)一個系統(tǒng)故障時，另一個系統(tǒng)滿負(fù)荷運行，有效增加系統(tǒng)冷凍水容量，系統(tǒng)內(nèi)冷凍水量可滿足機房運行半小時不宕機，使機房的安全可靠性得到進(jìn)一步提高。 

來源：機房空調(diào) http://mygoldentreasures.com/

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• 文章標(biāo)簽： 機房空調(diào) 西安 數(shù)據(jù)
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