冷却水机房空调制冷系统

每台冷却塔应布置在同一水平高度上。

每台塔的集水盘上都应装平衡管，防止水盘的水位产生高低落差。

由于空气中的污染物质如尘土、杂物、细菌、可溶性气体等易进入水中，使微生物大量繁殖，形成生物淤泥、藻类等，因此每台塔的出水管上应设置过滤器，最低点应设置排污口。

冷却塔的集水盘必须有足够的容积，存水量约取循环量的1%~3%。

（2）冷却塔的分类

按形状分：方形、圆形。

按通风形式分：逆流式、横流式。

按处理温差分：普通型△T=5℃、中温型△T=8℃、高温型△T＞8℃。

数据中心多选用普通型横流式方形冷却塔。

（3）冷却塔的选用

循环水量的计算：

：冷却水量（m3/h）。

：机组所需的冷却水额定循环量（m3/h）。

冷却水进出口温度：数据中心选普通型冷却塔或由制造厂家进行具体的选型。

环境湿球温度：参照规范及实际情况，如：市区比郊区高1 ~ 2℃；当湿球温度从28℃提高到29℃，冷却塔冷却能力下降16% ~ 19%，这样选型时应适当加大型号。

必须满足环境允许噪音标准。

其他还应考虑冷却塔的漂水率、比电耗、使用寿命、材料等参数。

（4）冷却塔的性能

进出水温度。

冷幅：冷却水出水温度与进风湿球温度之差；冷幅越小，塔热工性能越好。

冷效：进出水温差与冷幅之比；冷效越大，塔热工性能越好。

噪音：分为普通型、低噪音型、极低噪音型。

比电耗：塔将1 水处理到要求的温度风机耗电量；国家规定：普通型冷却塔在标准状态下（进出水32/37℃、环境湿球温度28℃）的比电耗应小于0.04。

耗水量：水量的消耗有3部分：蒸发水量（约占循环量的0.97%）、漂水量（占循环量的0.1 ~ 0.2%，带有挡板的小于0.01%）以及为降低电解质的排污量（约占循环量的0.3%）。以上3部分取：1.3% ~ 2%。

气水比：指单位时间内，冷却塔流通空气的质量和流通冷却水质量的比值；太小，蒸发不好；太大，风机噪音增大。

（5）冷却塔的主要结构

填料（散热片）：基本热交换媒介，大大增加了水和空气的接触面积。

集水器：将气流中的水滴隔出，引导气流到适当的流向，减少风机马力，降低冷却塔的总阻力。

布水系统：布水系统把循环水均匀地分布到填料上。

百叶窗：将飞溅的水滴阻挡在冷却塔内，及辅助导入空气。

冷却塔的围护结构。

5、蓄冷系统

空调系统的动力来源均为电力，虽然主要系统、部件都设置了冗余、备份，但还需要考虑为空调系统供电的电力系统发生意外停电故障时，空调系统仍然需要维持正常运行。
在常规电力系统发生故障时，备用的柴油发电机组可以紧急启动提供后备电力，从柴油发电机组启动至稳定供电的过程一般需要3min。冷水机组在正常供冷过程中遇到停电故障时会进入故障保护状态，在电力供应恢复后，离心式冷水机组的压缩机导叶先恢复至正常开机的初始状态，再经过冷水机组控制系统对冷水循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔等相关部件进行巡检，并确认正常运行后，冷水机组才能正常启动，这段恢复冷水机组系统恢复正常供冷过程一般需要1~10min不等。在数据中心的设计中为了能很好地解决这一安全隐患，在空调系统中可通过设置蓄冷设施，储备备用冷量来解决这一问题。配置的蓄冷设施提供的持续供冷时间一般为10~15min。数据中心的蓄冷方式主要有冰蓄冷系统及水蓄冷系统两种：通过制冰方式，以相变潜热储存冷量，并在需要时融冰释放出冷量的系统称为冰蓄冷系统；利用水的显热储存冷量的系统称为水蓄冷系统。

数据中心的空调冷负荷主要为机房内设备的散热负荷，在一天24h中的每个时刻都基本不会变化，属于一个稳定负荷。这部分负荷占整个数据中心空调冷负荷的比例可达到90％以上。根据数据中心这一负荷结构情况的特点，水蓄冷系统更能适合数据中心冷量备份的需求。水蓄冷系统采用闭式蓄冷罐，可与原空调系统“无缝”连接，无需再额外配置蓄冷冷源或对原系统用冷水机组进行调整；水蓄冷系统的冷水温度与原系统的空调冷水温度相近，可考虑直接使用，不需设额外的设备对冷水温度进行调整；水蓄冷系统控制简单，运行安全可靠，在出现紧急状况可及时投入使用。

蓄冷罐的容积可按系统需要的蓄冷量进行计算，同时，考虑到蓄冷罐与整个水系统为串联连接，系统管路也可视为蓄冷罐的一部分，管路中的冷水保有量也可作为一部分的蓄冷水量。

系统需要的蓄冷水量为：

蓄冷水量：V＝Q/（η×ρ×△tz×Cp）。

其中，V为蓄冷水量（m3）；Q为蓄冷量（kcal）；η为蓄冷装置的容积效率，一般取0.96～0.99；ρ为蓄冷水密度，取1000kg /m3；△tz为释冷回水温度与蓄冷进水温度间温度差；Cp为水的定压热容量，1kcal/kg.℃。

管道系统中的保有冷水量为：V1=∏×R2×L。

其中，V1为管道系统保有冷水量（m3）；R为管道半径（m）；L为供水总管道长度（m）；蓄冷罐容积为V2=（V - V1）m3。

水管路系统

在集中冷源系统中连接各个制冷设备的就是水管路，就如同人体的血管一般重要，这个制冷系统是否能够正常工作，它起到了至关重要的作用。在数据中心中，由于考虑到不间断供冷的需要，所以集中冷源系统中的水管路必须考虑冗余设计，而目前比较常用的管路形式有两种：环形管路系统和双管路系统。

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