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数据机房空调24小时制冷解决方案
发布时间:2017-10-15        浏览次数:803        返回列表
数据机房空调24小时制冷解决方案
某项目260米56层办公塔楼,办公的数据机房是公司的信息管理中心,机房内的服务器、数据交换设备等设备在运行中会产生大量的热量,环境温度过高会影响设备的工作状态甚至导致设备无法运行,且长期恶劣的环境温度会影响电子元件的使用寿命。
业务系统中累积的数据是企业不可或缺的宝贵资产,一旦丢失,损失难以估量,故为保护数据及保障服务器的稳定不间断运行,通常要求数据机房内设置24小时空调。
2、数据机房冷负荷估算
考虑到将来的办公租户分别来自不同企业,各自的IT设备较少,初步按每层预留30m2的办公数据机房。数据机房的主要发热源来自于其内的数据处理设备。在初始设计阶段,因无法确定机房内设备类型及设备负载散热量,所以按面积指标法对冷量进行估算,机房负荷指标暂按600 W/m2考虑。
3、空调冷源系统
24小时空调冷源系统主要有冷冻水系统、冷却水系统和VRV多联机系统三种方案,下面将结合项目条件进行阐述。
1)冷冻水系统
采用由集中制冷机房提供的6/11℃冷冻水作为冷源,在每层办公数据机房预留接口,将来租户根据自身情况自行购买及安装机房空调设备。冷冻水系统主要由冷水机组、冷却塔、循环水泵、中高区板式换热器、连接水管等组成。
2)冷却水系统
采用由室外冷却塔提供的冷却水作为冷源,统一为各租户的机房空调机组散热。冷却水系统由业主单独为其设置独立的冷却塔,提供24小时空调冷却水,每层预留冷却水接口,将来租户根据自身情况自行购买及安装机房空调设备。
冷却塔的选择有闭式冷却塔及开式冷却塔。一般来说,两者均可以设置在裙楼屋面,避难层或屋顶层等具备散热条件的地方。根据冷却塔放置位置的不同,冷却塔的选择也有所不同。下面将就冷却塔的类型及放置位置进行分析。
方案一:裙楼屋面,开式冷却塔
若将开式冷却塔设在裙楼屋面,冷却水在系统低位向高位输送,需在开式冷却塔前额外增设板换,而本身水系统在高、低区划分时已经设置了一级板换,这样冷却水系统为二级板换系统。根据深圳湿球温度27.5设计,以31/36℃作为冷却塔的进出水温度,经过一级板换后进出水温为32/37℃,再经过中高区的二次板换后系统末端的水温为33/38℃。
这样,该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度为:低区32/37℃,中高区33/38℃。
案二:裙楼屋面,闭式冷却塔
将闭式冷却塔设在裙楼屋面,以31/36℃作为冷却塔的进出水温度,经过中高区的板换后系统末端的水温为32/37℃。这样,该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度为:低区31/36℃,中高区32/37℃。
方案三:避难层
若考虑将冷却塔放置在避难层,考虑到日后运行的检修或更换,因闭式冷却塔内换热盘管是整体式设计,无法拆卸运送,而且较之开式冷却塔来说造价高,因此在避难层有条件放置冷却塔的情况下,应选择开式冷却塔。为保持冷水水水质,开式冷却塔前应设置板式换热器,以31/36℃作为冷却塔的进出水温度,经过板换后进出水温为32/37℃作为冷源,该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度:低/中/高区均为32/37℃。
以上介绍的三种冷却水系统,方案三放置在避难层的方案,系统较分散,增加了维护管理的难度也增大了系统运行的故障风险;方案一与方案二使用效果类似,但因闭式塔的造价高。因此,若考虑冷却水系统,方案一较为可行 ,即采用在裙楼屋面设置开式冷却塔+板换的系统方式。
3)VRV多联机系统
VRV,即变制冷剂流量多联空调系统(VariedRefrigerant Volume),该系统由制冷剂管路连接的室内机和室外机组成,可以一台室外机连多台室内机。室外机可放置在屋面、避难层。对于业主来说,仅需预留管井和室外机安装位置的条件,日后由租户自行购买和安装机组。
4、系统方案比较
结合本项目条件分析可知:
1)VRV系统前期投入小,对于业主来说,仅需在每层避难层预留VRV室外机安装位置的条件,以及在各层机房内预留冷媒管井,日后分层租售给不同类型的租户,办公数据机房使用的空调设备日后由租户自行购买和安装,各自运行维护,且空调使用上仅计电费就能明白消费,减少用户间的争议纠纷。但是,系统较为分散,且需占用避难层的开敞空间。
2)冷却水系统在南方应用较少,因为南方空气湿球温度高,冷却水温度偏高,对室内机的制冷效果有一定影响,令租户的IT机房内的温度有波动性,影响IT设备使用的稳定性及安全性。对于业主来说,业主需额外增加冷却塔、板换及水泵等设备的购置及安装,增加了项目初投资,因此,不建议采用。
3)冷冻水系统因项目已经设有集中空调系统,地下室制冷机房和裙房冷却塔位置已规划,具备中央制冷的实施条件,仅需在主机配置上考虑供24小时空调使用的小型机组,便于日后系统调节及计费,对于初投资影响不大。此系统在项目初期无需额外增设制冷机房,只需要在各层办公数据机房内设置24小时冷冻水管井,并先行安装24小时冷冻水立管并预留接口,供日后租户安装室内机即可。
5、结 论
综上所述,VRV系统和冷冻水系统技术上都可行。从初投资的经济性与系统的灵活性考虑,为项目建议如下:
1)无需另行配置独立制冷主机和冷却塔,仅由现中央制冷系统设置独立的24小时冷冻水立管,并预留接口,供日后租户安装机房室内机。
2)同时预留VRV多联机系统,业主仅需在避难层预留VRV室外机位置和冷媒管井,日后由租户自行购买和安装机组。
这样,日后面向办公规模不同的租户,系统都能满足运营需求。