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      行業方案

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      機房制冷系統節能散熱技術
      一、工程概況

      機房位于某大樓12層,目前正常運營,但空調系統運行能耗較高。現業主要求新建一套機房節能空調系統,與機房現有空調系統結合使用,降低機房PUE值,提高制冷系統能效。

      1.1 現有空調系統

      機房空調系統采用華為、艾默生和佳力圖的風冷式機房專用精密空調,各個機房空調配置情況如下:

      1.2 機房現狀 機房存在問題:

      (1)機房冷量不足;目前機房需要開啟機房專有空調以及大樓風機盤管才能為機房提供足夠的冷量。

      (2)機房空調能耗較高;機房采用的是風冷精密空調,能效比低,同時網絡中心機房、UPS機房以及交換機房空調使用年限較長,能效比下降,總體機房空調能耗較高。

      二、空調系統設計依據及參數 2.1 設計依據

      (1)《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》 GB50736-2012

      (2)《建筑設計防火規范》 GB50016-2006

      (3)《通信建筑工程設計規范》 YD5003-2014

      (4)《電子信息系統機房設計規范》 GB50174-2008

      (5)《公共建筑節能設計標準》 GB50189-2015

      (6) 初步勘測資料

      (7) 其他國家及部門頒發的有關規定等。

      2.2 室內外設計參數及標準

      (1)室外氣象資料:

      (2)室內設計參數: 三、冷負荷估算

      (1)機房A建筑面積為75m2,主設備功率預估為63kW,設備負荷約為63kW。

      機房B建筑面積為55m2,主設備功率預估為60kW,設備負荷約為60kW。

      網絡中心機房建筑面積為46.8m2,主設備功率預估為48kW,設備負荷約為48kW。

      UPS機房建筑面積為54m2,主設備功率預估為30kW,設備負荷約為30kW。

      交換機房建筑面積為18m2,主設備功率預估為10kW,設備負荷約為10kW。

      (2)本次方案為改造方案,節能使用時間為過渡季節以及冬季,因而機房建筑維護負荷、補充新風負荷可以忽略,機房照明以及人員散熱負荷按照-0.05kW/m2計算.

      (3)"功率及面積法"計算數據機房冷負荷公式為:

      (4)各機房冷負荷指標估算匯總如下:

      四、熱管空調系統設計 4.1 冷源

      本方案考慮到機房原先配備了機房專用精密空調,因此,我司建議增加4套風、水雙冷卻式熱管空調系統,與原精密空調聯合運行,最大限度利用自然冷源,減少精密空調的運行時間,降低機房制冷能耗。

      自然冷源為4臺制冷量為60kW的室外機,安裝于樓頂平臺。

      為保證系統節能運行,熱管系統與精密空調配套集中自控系統,實現遠程監控與自動切換控制,提高空調系統整體能效。

      4.2 空調末端

      機房A空調末端采用重力分離式熱管背板機組,安裝于機柜背門上,單臺制冷量為3Kw,室外機與室內機是一對多連接。

      機房B、網絡中心機房、UPS機房以及交換機房空調末端采用重力分離式熱管吊頂機組,采用吊頂式安裝方式,單臺制冷量有10.2kW型號。室外機與室內機是一對多連接。熱管空調機組為干工況運行,不設加熱盤管和加濕器,由機房原有精密空調進行加濕。空調末端與室外機連接管路為銅管,運行工質為氟利昂,無漏水風險。

      4.3 空調風系統

      分離式熱管吊頂機組吊裝在機柜冷通道上方,分離式熱管背板機組安裝于機柜背板處,距離熱源近,可將熱空氣以最短路徑吸入熱管換熱設備,進行熱交換后的冷風進入冷通道后又以最短距離進入機柜,氣流組織最短,效率最高,與常規機房恒溫恒濕空調地板下送風相比,運行能耗大大降低。

      4.4 熱管空調系統主要設備表 機房主要設備: 五、熱管空調系統節能計算 5.1 熱管空調自然冷源供回水溫度性能

      本方案中熱管空調末端對應風、水雙冷卻熱管系統室外機,當室外機供水溫度可滿足熱管空調末端承擔機房全部顯熱負荷,此時精密空調就不用開啟,從而減少了精密空調的開啟時間、降低能源消耗。

      本方案自然冷源運行模式如下: 在室外機出水溫度15℃(室外濕球溫度12℃)以下時,由熱管空調單獨供冷,其余工況由精密空調單獨供冷。考慮到實際環境溫度與典型氣象年數據的偏差,取0.9偏差系數,匯總數據如下: 5.2 計算結果

      機房節能效果:由上表可得出本方案全年精密空調運行總能耗985500kW.h,節能空調系統全年運行總能耗為492761kW.h,全年可節電約492739kW.h,節電率達:50%。

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