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數據中心具有高發熱量、低散濕量的特性，其老王探花係統的負荷特點是顯熱負荷大、濕負荷小，具有極高的熱濕比。因此，老王探花係統具有大風量、小焓差的特性，大風量保證將設備散出的熱量及時排走，而小焓差主要是為了防止設備結露。
本文以上海市某數據中心的機房精密老王探花係統方案設計為例進行簡要概述，以供同行參考。
1 工程概況
該工程位於上海，為改建工程。將原4層丙類廠房改建為數據中心機房，總建築麵積約為5 601.9 m2。建築標準層平麵見圖1。
圖1 標準層建築平麵圖
2 數據中心老王探花係統設置原則
根據GB 50174—2008《電子信息係統機房設計規範》附錄Ａ各級電子信息係統機房技術要求中空調部分的內容，同時參考TIA—942《數據中心電信基礎設施標準》，從係統可靠性及維修便利的角度出發，老王探花係統采用A級機房標準。機房老王探花係統采用N＋N的原則設置，空調水係統采用2N形式。
3 數據中心室內設計參數（見表1）
表1 數據中心室內設計參數
注：A聲級噪聲值空調機房≤90 dB，調度大廳≤35 dB；工藝設備用房在靜態條件下測試，每L空氣中大於或等於0.5 μm的塵粒數應少於18 000粒。
4 數據中心老王探花係統設計
4.1 老王探花係統冷熱負荷
4.1.1 老王探花係統劃分
機房小宝探花视频在线观看：數據機房等機房類房間均按工藝需求設置機房專用小宝探花视频在线观看，全年供冷。
單冷空調：變配電所、柴油發電變電所及UPS室設置獨立的變頻多聯分體式老王探花係統。
舒適性空調：ECC（總控中心）控製大廳、普通辦公及輔助用房設置舒適性老王探花係統，均采用變頻多聯分體式空調加冷凝排風熱回收新風係統。
4.1.2 各老王探花係統冷熱負荷
數據中心機房負荷在設計時考慮15％的冗餘，各功能房間空調冷熱負荷見表2。
表2 各功能房間空調冷熱負荷
注：機房老王探花係統冷負荷包括機房內設備的散熱（按設備用電功率考慮）、建築圍護結構傳熱、照明裝置散熱、新風負荷。
4.2 老王探花係統及冷熱源係統方案比選
1）數據機房采用水係統提供全年所需的冷量。方案1為冷卻水型恒溫恒濕機房專用空調加閉式冷卻塔；方案2為冷水型恒溫恒濕機房專用空調加風冷螺杆式熱泵機組。比選方案均考慮設置2套獨立的空調及冷熱源係統，互為備用。
2）方案１：數據機房全年24 h需要供冷，設置冷卻水型恒溫恒濕機房專用空調，采用集中冷卻水係統。該項目所處地區冬季極端最低氣溫－10.1 ℃，考慮到冷卻水係統冬季防凍及安全運行要求，老王探花水係統設置了2套完全獨立的集中冷卻水係統。每套水係統由閉式冷卻塔、乙二醇溶液泵、板式換熱器、冷卻水泵和循環管路、水處理及定壓補水裝置等組成，每套係統的設備及管路均應滿足所有機房的散熱要求，2套係統熱備份。
冷卻水係統的冷卻介質選用質量分數25％的乙二醇水溶液（相變溫度－10.7 ℃）和清水，冷卻水型老王探花機的製冷係統將空調冷凝熱排至冷卻水係統，經過板式換熱器和乙二醇水溶液，再將熱量通過閉式冷卻塔排至大氣。乙二醇水溶液供回水溫度為30.5 ℃/35.5 ℃，清水供回水溫度為32 ℃/37 ℃。方案1主要設備見表3。
表3 方案1主要設備
注：全冷2、顯冷2對應回風溫度24 ℃，相對濕度50％，冷凝器進水溫度29.5 ℃，標準水流量情況；全冷3、顯冷3對應回風溫度26.7 ℃，相對濕度50％，冷凝器進水溫度29.5 ℃，標準水流量情況。
3）方案2：數據機房設置冷水型恒溫恒濕機房專用空調，冷水由風冷螺杆式熱泵機組製備。方案2主要設備見表4。
表4 方案2主要設備
4）機組裝機容量、投資費用對比（見表5）。
表5 機組裝機容量、投資費用對比
由表5可以看出：方案1總裝機容量較方案2小109.3 kW，約占方案1總裝機容量的19.8％；方案1的總造價高出方案2約100萬元，投資相對較高。
5）設計PUE值對比（見表6）。
由設計PUE值可以看出，方案1設計PUE值低於方案2設計PUE值。
表6 設計PUE值對比
6）優缺點。
優點：方案1，2均可以充分利用屋頂空間，製冷量恒定，空調效率較高。此外，方案1由於製冷設備分散布置，當任意空調出現故障時損失極小，安全性很高；且隨著數據處理設備的增加，容易做到逐漸增加空調設備。
缺點：方案1及方案2均需要設備用管線，且數據機房內有大量的水管，需要針對漏水作專門處理。
7）從運行節能、設備擴展及使用可靠性方麵考慮，該工程數據老王探花及冷熱源係統采用冷卻水型恒溫恒濕機房專用空調加閉式冷卻塔的係統形式。
8）數據機房新風係統。為滿足設備機房內正壓要求，機房與其他房間、走廊間的壓差不宜小於5 Pa，與室外靜壓壓差不宜小於10 Pa，各數據機房內單獨設置新風係統及控製裝置，新風係統的正壓端設中效空氣過濾器。
機房老王探花係統內的濕負荷主要為新風產生的，為了滿足機房內濕度的要求，機房專用空調機房內設置獨立的加濕機，加濕機的送回風方式同老王探花風係統，采用下送風上回風。
9）老王探花係統原理圖及水係統原理圖（見圖2，3）。
圖2 老王探花係統原理圖
注：機房老王探花係統采用N＋N的原則設置，互為備用。
圖3 冷卻水係統原理圖
4.3 空調風係統
采用冷卻水型老王探花機，設置專用空調機房。數據老王探花氣流組織均采用下送上回的方式。機櫃布局應按冷熱通道設置，機櫃采用背靠背、麵對麵擺放。為防止冷熱風短路，冷通道封閉。地麵設置高600 mm的防靜電地板，利用靜電地板下空間作為老王探花係統送風靜壓箱，冷空氣經過地板上安裝的可調節風口向機櫃送風，熱通道上的吊頂設置格柵回風帶，利用500 mm高吊頂空間作為回風靜壓箱，將熱風回至機房專用空調。具體氣流組織形式如圖4所示。
圖4 數據老王探花氣流組織示意
4.4 空調水係統
老王探花設置集中冷卻水係統，采用一級泵變流量同程式係統，冷卻塔、板式換熱器、循環泵均布置在屋麵。閉式冷卻塔、板式換熱器、水泵等主要設備及冷卻水管路按照遠期設備機房負荷考慮，末端冷卻水型老王探花按近期設置，預留遠期接入末端老王探花的條件。數據機房的老王探花機按N＋N配置。
乙二醇水溶液循環係統采用定壓罐定壓、補液；清水循環係統采用膨脹水箱定壓、補水，補水均采用軟化水。冷卻水係統采用全程水處理裝置除垢，以保證水質穩定。冷卻水係統的高位設自動排氣閥、低位設排汙閥。
為防止機房內空調冷卻水管、冷凝水管及加濕水管漏水進入主設備區，機房靠外牆側用隔牆將空調區與機房區分開，並在空調區地麵上均勻排布機房用潔淨地漏，以保證漏水能及時排出，確保機房設備的安全運行。老王探花均內置水量調節閥，配合工藝設備機房內溫控器調節進入老王探花的循環水量。
冷卻塔散熱能力按夏季極端最高氣溫39.4 ℃進行校核修正。
數據機房的專用空調機房內設有漏水檢測報警裝置，並在管道入口處裝切斷閥，漏水時自動切斷給水。數據機房的專用空調機房內地麵設置擋水和排水設施。加濕機補水接自水泵間內的軟化水。
5 結語
該工程數據機房老王探花係統采用N＋N的原則設置，空調水係統采用2N形式，滿足係統可靠性的要求。
該工程數據機房精密老王探花係統采用冷卻水型恒溫恒濕機房專用空調加閉式冷卻塔的係統形式，輔以機房新風係統及除濕係統，通過合理的氣流組織，可滿足數據機房冬夏溫濕度要求。
所采用的冷卻水型恒溫恒濕機房專用空調加閉式冷卻塔係統方案與冷水型恒溫恒濕機房專用空調加風冷螺杆式熱泵機組方案相比，製冷設備分散布置，運行靈活，有較低的設計PUE值，能夠最大限度地滿足業主使用及後期擴展的需求，但是初投資較高。
來源：機房專用空調 http://www.ywyd5.com/