近年來隨著社會(huì)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(jī)房；由于數(shù)據(jù)容災(zāi)機(jī)房建設(shè)在國內(nèi)屬于新型項(xiàng)目，沒有成熟的設(shè)計(jì)思路，且屬于各行業(yè)高度機(jī)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(jī)房的最大特點(diǎn)。在數(shù)據(jù)機(jī)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(jī)房建設(shè)中，空調(diào)能耗約占總能耗的45%，國內(nèi)有些機(jī)房空調(diào)能耗甚至達(dá)總能耗的60%。數(shù)據(jù)機(jī)房：為數(shù)據(jù)存貯設(shè)備提供運(yùn)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(jī)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(jī)房、地下柴油發(fā)電機(jī)室，均一次建成。數(shù)據(jù)機(jī)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(jī)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(jī)房及地下柴油發(fā)電機(jī)室已全部建成，且數(shù)據(jù)機(jī)房一、二層（共四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊機(jī)房和一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房）及部分地下室設(shè)備用房已投入運(yùn)行。根據(jù)機(jī)房建設(shè)的定位、使用性質(zhì)、管理要求和重要性，該機(jī)房按《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50174—2008中A級機(jī)房標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，冗余等級達(dá)到國際機(jī)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(jī)房共3個(gè)。從上述列表可以看出，數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)機(jī)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(jī)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(shí)在北京、上海、西安建設(shè)的三個(gè)數(shù)據(jù)機(jī)房之一，按照業(yè)主方總部要求：數(shù)據(jù)機(jī)房、通信機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、測試機(jī)房及UPS室采用機(jī)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(jī)組；運(yùn)維會(huì)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(jī)盤管系統(tǒng)；機(jī)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(jī)組、風(fēng)機(jī)盤管夏季供冷，冬季供暖，過渡季節(jié)關(guān)閉；新風(fēng)機(jī)組全年7*24h運(yùn)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(yùn)行，如果某一路出現(xiàn)故障或檢修維護(hù)時(shí)，負(fù)載自動(dòng)切換到另一冷凍水系統(tǒng)。

4 制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)機(jī)房空調(diào)制冷中，國內(nèi)一般均采用水冷冷水機(jī)組全年制冷，壓縮機(jī)能耗很高，為降低空調(diào)制冷壓縮機(jī)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(jī)房內(nèi)溫度時(shí)，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(jī)房溫度時(shí)，采用制冷壓縮機(jī)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(jī)房內(nèi)的溫度，但達(dá)不到設(shè)定值要求時(shí)，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(jī)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(yùn)行工況點(diǎn)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(shí)即可以開啟自然冷卻功能。系統(tǒng)運(yùn)行如下：

室外濕球溫度≤3℃完全自然冷卻時(shí)，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(shí)，1號(hào)板換與1號(hào)主機(jī)、2號(hào)板換、2號(hào)主機(jī)，系統(tǒng)相當(dāng)于1用1備；室外濕球溫度>8℃采用冷水主機(jī)供冷，系統(tǒng)相當(dāng)于1用1備。

A）由機(jī)械制冷切換到自然冷卻的切換說明：

第一、必須同時(shí)滿足下列三條：

①室外濕球溫度低于8℃，時(shí)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(jī)組負(fù)荷小于單機(jī)總負(fù)荷的95%（切換后機(jī)組為單離心機(jī)組運(yùn)行，故機(jī)組負(fù)荷需要小于單機(jī)負(fù)荷，并保留5%裕量）；⑧冷水機(jī)組負(fù)荷大于單機(jī)工作允許的最小負(fù)荷，本工程為機(jī)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(jī)組處于單機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；②若負(fù)荷為40%-95%，機(jī)組在切換之前，關(guān)閉熱備機(jī)器，機(jī)組負(fù)荷調(diào)整為單機(jī)運(yùn)行負(fù)荷；③切換后機(jī)組泵流量不變，檢測出水溫度，離心機(jī)組可以自動(dòng)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(jī)組輸出，不斷調(diào)低離心機(jī)輸出至15%。（機(jī)房若有溫度上升，EC風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)調(diào)高風(fēng)量輸出，強(qiáng)化換熱，以提高攜冷量。規(guī)定90%流量是考慮機(jī)組切換的回差。）⑤冷水機(jī)組負(fù)荷低于15%，則關(guān)閉離心機(jī)，開啟2號(hào)板換，以低負(fù)荷運(yùn)行或可以讓冷水機(jī)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(jī)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(jī)械制冷的切換說明：

第一、必須同時(shí)滿足：①機(jī)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(jī)房控制溫度高于設(shè)定點(diǎn)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(tái)冷水機(jī)組負(fù)載的15%，即450kW。

第二、機(jī)組處于熱備48小時(shí)內(nèi)無運(yùn)行記錄，機(jī)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(jī)房控制溫度高于設(shè)定點(diǎn)2℃，30s：④泵以最大負(fù)荷運(yùn)行，機(jī)組240s內(nèi)啟動(dòng)。⑤1號(hào)（主機(jī)）系統(tǒng)與2號(hào)（主機(jī)）系統(tǒng)互為備用，單機(jī)運(yùn)行時(shí)，輪流備份。

6 結(jié)論

根據(jù)西安地區(qū)氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)，西安全年可完全利用換熱制冷的時(shí)間達(dá)到3107小時(shí)，可利用換熱和壓縮機(jī)工作聯(lián)合制冷的時(shí)間為1167小時(shí)，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(jī)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(diǎn)故障，有效增強(qiáng)系統(tǒng)的安全可靠性；正常情況下兩個(gè)系統(tǒng)各負(fù)擔(dān)50%的負(fù)荷運(yùn)行，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)故障時(shí)，另一個(gè)系統(tǒng)滿負(fù)荷運(yùn)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(jī)房運(yùn)行半小時(shí)不宕機(jī)，使機(jī)房的安全可靠性得到進(jìn)一步提高。 

來源：機(jī)房空調(diào) http://lbjsjzl.com/

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