数据中心暖通空调选型

数据中心暖通空调选型

龙志威

东莞深证通信息技术有限公司523690

摘要：数据中心空调系统的主要任务是为数据处理设备提供合适的工作环境，保证数据通信设备运行的可靠性和有效性。本文结合工程实例浅析一下数据中心机房空调设计的特点和机房空调的节能措施。

关键词：数据中心；暖通空调；选型

引言：由于数据中心内IT负载的电能最终都将转化为热能，所以为维持数据中心正常运行的空调解决方案就变得至关重要。

1、工程项目概况

本工程为某市某企业数据中心机房，该企业数据中心位于一幢28层高层建筑的14层，15层为本高层建筑的消防避难层，14层为标准办公楼层，需利用14层的办公空间建设成为数据中心机房。本工程数据机房采用精密空调进行配置，因此我们需要对机房区域的热负荷进行计算，根据所得的热负荷才能选择所用的精密空调。由于机房的热负荷来源很多，且目前我们无法获知所有热负荷的数量，因此在没有确定各项热负荷具体数量之时，可以按照电子计算机机房通用的估计方法进行机房空调制冷量的预估。

2、机房区域内制冷量的计算及选配方案

在净空高度为2.5～3.7m时，其计算机房按300-400kcal/h.m2来取值。由于主机房设备较多，在此我们建议取值为400kcal/h.m2（1W=860kcal）根据上述计算公式，主机房面积为154m2，所需要的总制冷量即、：400kcal×265m2&pide;860=71.6KW；根据以上计算，工程项目在数据机房内配置了4台制冷量为24.6KW，“艾默生”Liebert.PEX系列P1025DD13JHS12K1D000PA000机房专用精密空调，采用冷却水加冷冻水双冷源空调，送风方式采用下送风方式。组成3+1冗余方式对机房区域保持环境的恒温恒湿，每台单机总制冷量为24.6KW，3台精密空调总冷量为73.8KW。数据机房精密空调介绍：

2.1艾默生Liebert.PEX系列机房专用精密空调描述

Liebert.PEX─面向全球的高端精密空调系统，Liebert.PEX2机组是基于艾默生全球研发与设计平台的高端机组，产品系列完备，具有风冷、水冷、乙二醇冷、双冷源（风冷+冷冻水、水冷+冷冻水、风冷+Freecooling、水冷+Freecooling）、冷冻水和冷冻水双盘管机型制冷量范围宽，风冷、水冷、乙二醇冷机组20kW~100kW，冷冻水机组28～151kW。

2.2Liebert.PEX机组的特点

具有高可靠性、高节能性、全寿命低成本。在同等制冷量条件下，占地面积最小。侧面及背面不需要维护空间，前面只需要600mm维护空间可拆卸后搬运，保证重新组装与整机无差别，适合特殊场地搬运（如利用小电梯或狭小通道）艾默生Copeland高效涡旋式压缩机，直接适合环保制冷剂（R407C）室内EC风机标配，节能且满足不同机外余压需求，下出风机组EC风机下沉设计，使整机更节能大面积V型蒸发器，快速除湿设计，确保节能独特的高效远红外加湿系统，加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量，全中文图形显示屏以及iCOM强大的群控与通讯功能（见图一）。

图一艾默生1Liebert.PEX机组

2.3Liebert.PEX机组的设计

Liebert.PEX风冷系统的室内机由压缩机、蒸发器、加热器、风机、控制器、远红外加湿器、热力膨胀阀、视液镜、干燥过滤器等主要部件组成。水冷系列还包括高效板式换热器、电动球阀。室内侧制冷系统和水系统中可能涉及维护、更换的器件全部采用易拆卸的Rotalock连接方式，使维护更方便。

2.4主机房冷负荷估算

主机房面积：270m2；主机房冷负荷主要包括服务器设备冷负荷、照明冷负荷、建筑围护结构冷负荷、新风冷负荷、以及操作人员冷负荷：服务器设备冷负荷估算：272.8KW=（64-7）*5KVA*0.8+7*8KVA*0.8；（功率因素取值0.8、服务器机柜设备散热量取值5KVA/台、小型机机柜设备散热量取值8KVA）；照明冷负荷估算：6.75KW=25W/m2*270m2，（照明冷负荷单位面积取值25W/m2）；建筑围护结构冷负荷估算：13.5KW=50W/m2*270m2，（建筑围护结构冷负荷单位面积取值50W/m2）；新风冷负荷：13.5KW=50W/m2*270m2，（新风风量按照维持机房正压，新风冷负荷取值为单位面积50W/m2）；操作人员冷负荷：1.3KW=0.13KW/人*10人，以10人计算；综上所述，主机房总的冷负荷为：307.85KW=272.8KW+6.75KW+13.5KW+13.5KW+1.3KW。

2.5空调选配方案

经过主机房的冷负荷进行估算后，根据Liebert.PEX机组空调显制冷量的技术参数及风量，可以选取相应的机房空调的型号。主机房空调按照N+1方式进行配置，即满足主机房的冷负荷，再预留出1台的冗余制冷量。空调机组可组网轮换运行，均衡每台机组运行时间，当某一台机组出现故障，备用机组自动启动，提高空调系统可靠性。

由于室内外空调机组分别安装在建筑的14、15层，在空调选配时，应注意空调机组的体积，如体积比较大，必须经过空调机的拆解，设备搬运到位后再进行组装。

3、新、排风系统

本工程新、排系统全部由大楼统一设计及施工，数据机房要求维持一定的正压，数据机房与其它房间、走廊间的压差不应小于4.9Pa，与室外静压差不应小于9.8Pa。为使机房内保持足够的新鲜空气，以及维持洁净区域空气正压，必须有足够的新风。由于室外新风带来很高的湿、热负荷，不但会给专用空调机增加负荷，而且会直接影响机房温湿度的控制精度，因此，大楼设计时必须满足《电子计算机房设计规范》中规定机房的新、排风要求。

结束语

综上所述，数据中心的空调系统与常规舒适性空调有很大区别。对于规模不同、要求不同、负荷密度不同的数据中心，采用何种形式的空调系统，应该详细对项目规模及经济、技术论证后确定。

参考文献

[1]王智丽.湛江某数据中心暖通空调系统设计概述[J].建筑工程技术与设计，2015

[2]王玉峰，陈露，江岸.合肥某数据中心暖通空调系统设计[J].中国化工贸易，2017

[3]戎振宇.某数据中心项目通风空调系统设计[J].暖通空调，2011