广州某银行数据机房精密空调系统设计

Ｎｏ．２，２０１２，Ｊｕｎｅ　Ｖｏ１．３１（Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．１１９）　文章编号：ＩＳＳＮ１００５—９１８０（２０１２）０２—００６２—０４　广州某银行数据机房精密空调系统设计　郭林文　（广东省建筑设计研究院，广州５１００１０）　［摘要］根据实际工程经验，分析了数据机房空调系统设计的步骤和流程，探讨了设计中应注意的问题。　［关键词］通信机房；精密空调；空冷式冷却器　［中图分类号］ＴＵ８３１　［文献标识码］Ｂ　Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ　Ａｉｒ——ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ａ　Ｂａｎｋ　ｉｎ　ＧｕａｎｇＺｈｏｕ　ＧＵ０　Ｈｎｗｅｎ　（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕａｌ　Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ＧｕａｎｇＤｏｎｇ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５１００１０）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｌｌ　ｒｅａｌ　ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔｅｐｓ　ｏｆ　ｄｅｓｉｎ　ｇｓｐｅｃｉａｌｉｚｅｄ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｒｅ　ｇｅｔｓ　ｓｏｍｅ　ｕｓｅｆｕｌ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ｒｏｏｍ；Ｓｐｅｃｉｌｉａｚｅｄ　ａｉｒ—ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｇ；Ｄｒｎｙｃｏｏｌｅｒ　的房问面积１７ｍ２，放置机柜区域净面积约为　０背景　随着现今的银行、证券公司、通信公司需要采　用计算机存储的数据越来越庞大，这些企业都需要　设置自用的数据机房。数据机房内机柜发热量大，　１９０ｍ２，数据机房基本平面布局如图１。　２负荷计算　数据机房室内温湿度要求为：温度：２３±１　ｏＣ，　机房内的热密度远大于一般民用和办公建筑，且机　相对湿度：４５％～６０％。经采用华电源负荷计算软　　房内要求一年四季室内温、湿度基本恒定不变，因　件计算，得：（１）机房围护结构最大负荷约为４０７８Ｗ；　此空调专业如何设计满足使用要求的空调系统就显　（２）人体散热量估算为：１７１Ｗ　ｘ　５（人）＝　得尤为重要。本人结合广州某银行数据机房空调系　统工程设计案例来介绍数据机房空调系统设计的过　程和经验，以供设计者参考。　８５５Ｗ；　（３）照明负荷约为３３０×１５Ｗ／ｒｎ２＝４９５０Ｗ；　（４）设备散热负荷，根据电气专业提供的近期　１　概况　机柜数为４０个，远期机柜数为６３个，每个机柜功　耗为４ｋＷ，空调系统根据远期数量配置，与普通电　广州某银行办公楼位于广州市ＣＢＤ中心区珠　气设备不同，数据机柜的功耗主要是通过发热散发　江新城核心区域。大楼地上共２４层，地下３层，　出去，根据经验值，按机柜８５％的功耗通过发热散　总建筑面积约３１９４０ｍ２，顶标高９９．６ｍ。数据机房　发，计算设备发热量为：６３　Ｘ　４　Ｘ　０．８５＝２１４．２ｋＷ。　位于８楼，机房净面积约为２６６ｍ２，其中ＵＰＳ配电　数据机房计算总空调冷负荷：　间６７ｍ２，主机房１８２ｍ２，另外有一间摆放电信机柜　（１）＋（２）＋（３）＋（４）＝２２４０８３Ｗ＝２２４．０８ｋＷ　收稿日期：２０１１—２—２７　作者简介：郭林文（１９８１一），男，工程师，主要从事暖通空调设计。ｇｕｏｌｉｎｗｅｎ３３３＠１６３．ｃｏｎｒ　第３１卷第２期（２　０　１　２年６月　总１１９期）　制　冷　维修　维修　维修　图１八层数据机房平面布置图　却水温高于室外空气干球温度，这种冷却方式保证　３空调系统设计　了冷却水的洁净度，但降低了精密空调的制冷效　机房内要求温、湿度一年四季恒定，因此空调　率。相比封闭式冷却塔，空冷式冷却器受室外干球　系统也应采用机房专用的精密空调器（恒温恒湿空　温度影响，冷却效果较差，出冷却器的水温高于室　调器）。普通的精密空调器一般采用直接膨胀式蒸　外干球温度，引起精密空调器效率下降较多，因此　发冷却的风冷式精密空调器，室外机放置在离室内　建议以后此类工程宜用封闭式冷却塔替代空冷式冷　机不远的室外通风散热良好处。本工程数据机房位　却器，这样既保证了冷却水的洁净度，又不降低精　于８楼，附近无摆放室外机的位置，仅顶楼屋面能　密空调器的效率。　放置空调设备，而屋面与８楼机房高差达到了６６．３　根据计算总空调负荷约为２２４．０８ｋＷ，考虑　米，超过了一般采用直接膨胀式蒸发冷却的风冷精　２５％的备用容量，最后选用了６台单台制冷量为　密空调室内机和室外机允许的最大高差，因此只能　４６．４ｋＷ的精密空调器，按广州夏季室外温度为　采用水冷的间接冷却方式。开始拟采用开式冷却塔　３８％的最不利情况下，根据厂家提供的产品信息，　作为冷却设备，后来和业主沟通后了解到此方案冷　此时匹配的空冷器盘管进水温度为４６．２℃，出水　却水与空气大面积接触，容易使冷却水受到污染，　温为４１℃，温差约为５．２℃。精密空调器此时冷凝　从而影响精密空调器的使用，此前有采用开式冷却　温度为５２％，在此工况下，精密空调器的实际制　塔导致精密空调器故障频发的先例，故该方案被放　冷量为４６．４ｋＷ，对应冷凝温度为４５℃时额定工况　弃。由于业主以前部分项目采用了空冷式冷却器　下额定制冷量为５４ｋＷ，则冷凝温度每升高１　ｏＣ制　（又名干冷器），因而要求本项目也采用空冷式冷却　冷量下降百分比为：（５４—４６．４）／（５４×７）＝２％。　器，空冷式冷却器使用空气作为冷却介质，由外界　为了保证任何一套系统故障或维护时不影响其　空气流过带散热片的盘管来冷却其中的水，因此冷　他系统，本工程采用３套相互独立的精密空调系　Ｎｏ．２，２０１２，Ｊｕｎｅ　Ｖｏ１．３１（ＴｏｔａｌＮｏ．１１９）　统，每２台精密空调器配一台空冷式冷却器（散热　量１２６ｋＷ／台）和２台水泵（一用一备）组成一套　系统，每套系统的冷却水管路和膨胀定压水箱完全　独立，具体原理系统详见图２。　ｉ！　！Ｉ　ｒ一盟ｒ　。　＿ｊ　～Ｌ　！　系统１（共有２个）　系统２（共有１个）　八层　、　３ａ．ａ００　图２数据机房制冷系统原理图　图３八层数据机房空调送回风平面图　第３１卷第２期（２　０　１　２年６月　总１１９期）　制　机房内末端送风采用地板下送风方式，地板架　高４００ｍｉｎ安装，地板下空间相当于一个大静压箱。　送风口采用穿孔板直接送风。机房内机柜尽量背靠　背摆放，由此隔出了冷通道和热通道，为了保证送　风效果，空调器尽量对应热通道位置摆放，以便于　从热通道回风，而地板上的穿孔板送风口宜布置在　冷通道，这样的气流组织效果较好。另外，由于　ＵＰＳ配电间设备发热量较少，因此ＵＰＳ配电间的穿　孔送风板布置密度应减少，本工程ＵＰＳ配电间送　风口密度约为放置机柜区域的１／３左右，数据机房　内送回风口布置详见图３。　数据机房内严禁出现漏水现象，为了防止冷却　水系统漏水对机房产生的破坏，冷却水管路途经机　房区域全部设有高ｌＯＯｍｍ的挡水围堰，并在机房　内墙与外墙间靠近精密空调器的位置设排水地漏，　同时在空调器挡水墙前端安装漏水报警系统。由于　数据机房内采用的是气体灭火系统，因此还需要设　计事后通风系统；另外，进人数据机房的新风除了　需要经过冷却减焓、减湿处理，还需要经过中效过　滤器过滤后再送人机房，以防止新风系统带入的粉　尘在机房内产生静电作用。　４运行效果　本工程２００９年竣工后，运行效果良好，室内　温、湿度稳定，设备调试运行无故障，但由于目前　机房内机柜数较少，还没有达到设计负荷，因此空　调系统仅开启三套中的一套就能满足室内温湿度的　冷　要求。机房单位面积空调设备负荷为１０４６Ｗ／ｍ２，　此数据偏大，这与业主提供的机柜数及发热量偏大　有一定关系。　５经验总结　（１）数据机房内主要空调冷负荷为机柜发热，　计算空调负荷时应向电气专业和业主详细了解机柜　的数量和单个耗功率，以准确计算空调负荷，选择　合适的空调设备，避免设备选型偏大或偏小。　（２）精密空调系统采用空冷式冷却器时，需要　根据当地夏季室外温度校核计算最不利情况下精密　空调器的制冷量，选择合适的空冷式冷却器以及精　密空调器，以满足使用要求。　（３）相比封闭式冷却塔，空冷式冷却器受室外　干球温度影响，冷却效果较差，出冷却器的水温高　于室外干球温度，引起精密空调器效率下降较多，　建议以封闭式冷却塔代替空冷式冷却器。　（４）机房空调系统送、回风系统应根据机房内　机柜摆放时的冷、热通道进行布置，以使气流组织　最佳。　（５）送入机房的新风系统应经过中效过滤器过　滤后再送入机房，机房应设有事后排风系统和防漏　水措施。　６参考文献　［１］周广，陈居书，赵剑领．机房专用空调与普通舒适性　空调的比较［Ｊ］．制冷，２００８，２７（３）：７８—８１