摘要：本文主要介绍北京某数据机房的暖通空调设计，包括冷源、空调水系统、空调风系统、节能环保的设计。 关键词：双冷源 CDM板换单元 蓄冷罐 免费制冷 双供双回路水系统
1 项目信息
1.1工程概况
折叠耳机
本项目位于北京市某高新技术创新基地。地上共2层，地下1层，建筑高度22米。数据中心级别：B级。
1.2室外计算参数:
夏季：空调室外计算干球温度33.5℃ 空调室外计算湿球温度26.4℃
通风室外计算温度29.7℃ 室外平均风速2.1m/s
ahrp大气压力1000.2hPa
冬季：空调室外计算干球温度-9.9℃ 空调室外计算相对湿度44%
通风室外计算温度-3.6℃ 室外平均风速2.6m/s
大气压力1021.7hPa
1.3室内设计参数降香黄檀树
| 夏季 | 冬季 | 新风换气次数 |
温度℃ | 多向指示牌相对湿度% | 温度℃ | 相对湿度% |
UPS电源间 | 15~25 | 35~75 | 自动擦鞋机15~25 | 35~75 | 1次/h |
电池室 | 15~25 | 35~75 | 15~25 | 35~75 | 1次/h |
主机房（开机时） | 23±1 | 40~55 | 23±1 | 40~55 | 1次/h |
主机房（停机时） | 5~35 | 40~70 | 5~35 | 40~70 | 1次/h |
| | | | | |
注：根据《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2017，主机房应维持正压，主机房与其它房间、走廊的压差不宜小于5 Pa，与室外静压差不宜小于10 Pa。考虑到数据机房内平时无人值守， 新风量按照换气次数1次/h计算。
2 空调设计
2.1 冷源配置
本项目为根据房间使用功能，设置不同的空调形式。
后勤及服务用房（公共走廊、监控间，展示厅，卫生间等）面积约1000平米，采用多联机空调系统。属于常规的空调系统，本文不再进行详述。 核心机房（计算机房、数据中心、变配电房、电池间等）面积约6000平米，制冷主机采用N+1冗余，选用5台制冷量为1406.8KW（400冷吨）变频螺杆式冷水机组，四用一备。供电中断时，电子信息设备由不间断电源系统（UPS）设备供电，此时空调冷源由蓄冷装置提供。本项目有连续供冷需求，连续供冷由储冷罐、冷冻水泵和房间行间级空调器保证，储冷罐的蓄冷量可保证主机房正常运行15分钟。
彩相纸2.2 冷源设计
本项目数据机房机柜采用双冷源设计，即风冷、液冷联合供冷方式。 风冷部分：高性能机柜内服务器的风冷散热部分采用行间级空调器制冷。
液冷部分：高性能机柜内服务器的液冷散热部分采用液冷制冷系统，机柜液冷散热通过水管与CDM板换单元一次侧连接，CDM板换单元二次侧接室外闭式冷却塔。闭式冷却塔采用N+1冗余；一次侧进出水温度为33/38℃，二次侧的进出水温度分别为35/45℃。
制冷原理示意图如图1。
图1 制冷原理示意图
2.3空调水系统
为保证供水连续性，避免单点故障，冷冻水、冷却水供回水管路均采用了环形管网，双供双回路水方式。如图2。
图2 双供双回路水管示意
风冷部分的冷冻水采用一次泵变流量系统，供回水温度为12/17℃，冷水机组、储冷罐、冷
冻水泵和房间行间级空调器串联设计，供回水主管设有压差旁通装置，冷冻水高位设真空排气装置。采用膨胀水箱补水定压，一用一备。冷冻水、冷却水补水均采用软化水。冬季及过渡季节，打开电动阀将冷却水接板式换热器给系统免费制冷，屋面冷却水管设置保温且用钢板包裹、集水盘内增设防冻电加热器，室外水管保温层内加设电伴热设施以防止冻结。冷却塔的进水管上加通往集水盘的旁通管，冷却水系统开始启动或停机时，将循环水直接送往集水盘，待正常运行时，关闭旁通管，也可由旁通管调节进水量，从而调节集水盘水温，确保在零度以上。
液冷部分，柜内服务器的液冷散热单元为冷板，冷板背后设有换热器，也称为背板热交换器，换热介质采用服务器专用水冷液，背板热交换器将服务器的热量交换到水冷液中，通过管道接至CDM板换单元。机柜内的服务器运行时，内置风扇会在机柜前端产生负压，将机柜外的冷空气由前端吸入，再经过服务器；热空气从后端吹至冷板上，再由专用水冷液带走冷板上的热量。
2.4 空调风系统
主机房采用行间级空调器，每个机组配有单冷盘管，下出风，EC风机，变风量，微电子控
制器，65%效率的空气过滤器（0.5µm颗粒）。高性能机柜前后做冷通道和热通道整体封闭，每个模块的行间级空调留有1台冗余。冷热通道做整体封闭，前后的冷热通道可以共享，避免因1台精密空调故障造成IT设备的宕机。设置了独立新风机组，新风量按照1次换气次数设计，新风机组设初、中效过滤器。新风入口管上设置电动保温密闭阀，阀门的启闭与新风机组的风机开关连锁。
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