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(shè)備種類(lèi)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。

1、制冷機(jī)

數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)的選擇，應(yīng)按各類(lèi)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、合理的制冷機(jī)。

（1）適合數(shù)據(jù)中心的制冷機(jī)種類(lèi)

電驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)按壓縮機(jī)形式分：離心式、螺桿式、活塞式；這三種形式制冷機(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。各類(lèi)機(jī)組各有其特點(diǎn)，應(yīng)用其所長(zhǎng)。

按冷凝器冷凝方式分：風(fēng)冷機(jī)組和水冷機(jī)組。

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。風(fēng)冷機(jī)組的優(yōu)勢(shì)：節(jié)約水資源，環(huán)保；安裝在室外，如屋頂，無(wú)需建造專(zhuān)用機(jī)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(shè)備，節(jié)省了這部分初投資和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

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。水冷機(jī)組優(yōu)勢(shì)：應(yīng)用范圍廣，技術(shù)成熟，造價(jià)低；夏季制冷能效高，節(jié)能；噪音源低于風(fēng)冷機(jī)組。

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。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。

數(shù)據(jù)中心選用離心式或螺桿式兩種類(lèi)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(lèi)型的冷水機(jī)組。

（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(mǎn)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。

數(shù)據(jù)中心的冷水機(jī)組一般以選用2臺(tái)以上機(jī)組，以滿(mǎn)足N+1~2N的冗余方式。冷水機(jī)組之間要考慮其互為備用和輪換使用的可能性。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。同一站房?jī)?nèi)可采用不同類(lèi)型、不同容量的機(jī)組搭配的組合式方案，以節(jié)約能耗。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。

選擇制冷機(jī)時(shí)應(yīng)考慮其對(duì)環(huán)境的污染，一是噪音和振動(dòng)，要滿(mǎn)足周?chē)h(huán)境的要求；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。

2、水泵

（1）冷凍水泵

流量：（1.05~1.1）倍機(jī)組額定流量。

揚(yáng)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(jī)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(fù)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(jī)組與一次泵一一對(duì)應(yīng)配置方式。次泵環(huán)路系統(tǒng)存在以下3類(lèi)形式：

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

用戶(hù)側(cè)變流量（用戶(hù)側(cè)采用二通閥變冷水流量調(diào)節(jié)），冷水機(jī)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(jī)組側(cè)冷水流量的穩(wěn)定，在分水器與集水器之間裝設(shè)旁通管和壓力控制的調(diào)節(jié)閥。當(dāng)用戶(hù)側(cè)流量減少，供回水壓差變大，旁通閥開(kāi)度增大，反之減少。

用戶(hù)側(cè)變流量，冷水機(jī)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(jī)組，即蒸發(fā)器側(cè)流量隨用戶(hù)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(diǎn)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，初投資少，適用于系統(tǒng)較小或各環(huán)路負(fù)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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