云时代企业数据机房建设节能技术的应用(2)

A 冷池系统设计

冷池采用铝合型材框架+钢化玻璃，顶部为全封闭钢化结构，冷池是通过设置全封闭式冷空气循环系统环境，提高室内空调使用效率，达到节能降耗的效果。冷池的顶部设置部分开启扇，开启面积应不少于冷池顶面积的30%。由于机房采用气体灭火系统，当灭火系统启动时，冷池的顶部开启扇部分开启。冷池的地面设置大面积的带风口的架空地板，作为下送风的出风口。冷池末端设置钢化玻璃门，满足人员工作进出疏散、消防保护及管理监控。开启扇考虑与消防联动，当气体释放时开启扇放下。

机房冷通道内的玻璃顶板在现场探测器报警后，于气体喷射前将电磁铁失电，通道敞开。本系统电磁铁采用交流电供给，如消防电源可提供本次设备容量，并现场条件允许的情况下，可由消防电源直接引一回路至控制箱;若消防设备无法提供电源，为保证电磁铁不失电，建议由PDU中引一回路至控制箱，并在控制箱中安装整流设备，提供磁铁所需电源。

B系统优势

1) 灵活性

冷通道为单元模块化设计，冷通道两侧的两台机柜占用1个单元，每个单元均能独立安装。

2) 智能性

每个顶部密封板均可实现与消防联动。当机房内火灾信号确认后，顶部密封板自动打开，满足消防气体喷放要求。

3) 安全性

所有冷通道窗口材料为透明钢化玻璃，机械强度比普通玻璃高，而且不影响冷通道内正常采光。

4) 方便性

当需要在冷通道内搬运设备时，通道两端门打开后，下门框可方便拆卸下来，方便小型运输设备在机房地板上进出。

封闭冷通道，降低冷风损失，提高冷源利用率;

自然冷却技术

自然冷却技术就是利用免费的自然资源进行热交换，最大限度的降低机房能耗，目前常用的免费冷源主要是冬季或春秋季的室外空气。因此，如果可能的话，数据中心的选址应该在天气比较寒冷或低温时间比较长的地区。在中国，北方地区都是非常适合采用免费制冷技术。采用水冷空调系统，当室外环境温度较低时，在低于15度以下(上海地区每年约有120天)就关闭制冷机组，可以利用冷却塔、冷却水泵、板式换热器组成的系统进行热交换，因系统中没有大功率的压缩机运转，极大的降低了系统的效率，当温度高于15度又切换回冷冻水系统。上述介绍的水冷自然冷却由于只需要增加一台不需要动力的板式换热器，投资和占地都比较少，是我们推荐的企业数据中心最佳免费制冷节能方案，系统的原理图如下。

原理图

实际安装效果图

变频节能技术

空调系统为IT数据机房空调，机房采用台达精密空调，冷水系统及冷却系统与IT数据中心精密空调位于同一楼层。冷冻水泵2台5.5kW，冷却水泵2台5.5kW，冷却水塔1台1.1kw。 水泵及冷却塔当前控制模式均是定频定流量工作;现场有风冷热泵、水冷机组、以及板换，当冬天或者温度较低时，通过冷却塔冷却空调冷冻水温;当温度稍高时，采用风冷热泵机组制冷;当夏天温度很高时采用水冷机组。

当前对于冷水系统控制采用西门子S7-200PLC控制，含触摸屏。 模拟量包括环境温度2个，冷却塔出回水温度，冷冻水出回水温度各1个。PLC无多余点位余量。

对于室内精密空调，目前采用三通阀的方式，改变空调所需流量时并不改变系统管网阻力，水泵侧流量压力都不改变。

系统采用冬夏过度季节不同冷源切换，尽可能少的减少冷热源方面的能量损失，达到免费利用外气环境冷却的目的，在制冷方面实现了节能，合理且先进。

但是，大多数系统在初建时都会按实际最大负荷考量，包括冷机，冷却塔，水泵，在冷源上实现了节能的同时，并没有在水泵负荷与制冷量上相互匹配，也就是说当末端空调负荷很低的时候，对于制冷机主而言，实现了冷量的按需分配，电流百分比随着负荷下降而降低，但是对于水泵而言，过多的流量其实是造成能耗浪费的关键。

实现节能的原理：低流量大温差与热交换能力的关系，对于一个换热器(板换或者精密空调表冷器)来说，其流量与温差的关系见下图，在部分负荷下，其冷量与流量不会同比下降，如图，在50%的流量下，可以提供大约80%的负荷，也就是说系统的冷量与流量不会完全对应，但是每个厂家的换热器性能不一定，故最佳换热流量并不统一，这个最佳流量基本会在30%-70%之间，使得温差最大会高于5℃。

其次，对于水泵而言，限流变频带来的最大好处是节能，离心式风机水泵都遵循相似定律，即流量与水泵转速(频率)成正比;杨程与转速的平方成正比;功率与转速的立方成正比。因此改变频率可以有效的节能。

高压微雾加湿技术

高压微雾加湿器的工作原理是利用高压柱塞泵将水压提高到7Mpa以上,然后将加压后的水经耐高压输送管线由专业喷嘴将其雾化，产生3—15µm的微雾颗粒，使其能够迅速从空气中吸收热量完成汽化并扩散，从而完成空气加湿、降温的目的。

该系统即可以作为大空间加湿作用，也可以作为降温用途。