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卡塞爾分析制冷方案
點(diǎn)擊次數(shù)：1146 發(fā)布時(shí)間：2011-4-6
卡塞爾分析制冷方案
隨著熱的不斷升溫，冷的需求也隨之不斷加大，連續(xù)制冷迫在眉睫，因而制冷設(shè)備冷凍機(jī)或冷水機(jī)組需求量也
不斷就加大。隨著數(shù)據(jù)中心單位用電量不斷增加，機(jī)房的發(fā)熱量越來(lái)越高，在這種情況下，一旦電源發(fā)生故障，雖
然服務(wù)器依靠ups系統(tǒng)能夠繼續(xù)運(yùn)行，但由于制冷設(shè)備停止運(yùn)行，致使機(jī)房溫度快速上升，仍會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器過(guò)熱而
停止運(yùn)行。因此，目前高密度機(jī)房的趨勢(shì)需要設(shè)計(jì)不間斷工作的制冷系統(tǒng)，以保證在電源故障時(shí)，制冷系統(tǒng)或部分
制冷系統(tǒng)能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，在一段時(shí)間內(nèi)維持機(jī)房的環(huán)境溫度，以免過(guò)快地升溫，從而保護(hù)服務(wù)器設(shè)備的安全運(yùn)行，等
候電力系統(tǒng)恢復(fù)或者備用發(fā)電系統(tǒng)投入使用。本文從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)踐出發(fā)，對(duì)高密度機(jī)房的制冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探
討。
對(duì)高密度機(jī)房連續(xù)制冷的定義
面對(duì)上述情況，國(guó)外數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的一些機(jī)構(gòu)進(jìn)行了研究，在UPTIME協(xié)會(huì)研討高密度機(jī)房連續(xù)制冷系統(tǒng)的白皮
書(shū)中，將制冷系統(tǒng)分為ABC三個(gè)等級(jí)，*為不間斷制冷系統(tǒng)，不間斷制冷系統(tǒng)需要為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵配置
UPS，并增加蓄冷罐;B級(jí)為連續(xù)制冷系統(tǒng)：連續(xù)制冷系統(tǒng)需要為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、二次泵配置UPS，但不增加蓄冷罐
;C級(jí)為可中斷的制冷系統(tǒng)，即對(duì)制冷系統(tǒng)不配置任何UPS設(shè)備，在電源故障時(shí)停止制冷系統(tǒng)。UPTIME對(duì)制冷系統(tǒng)進(jìn)
行分級(jí)定義，并提供了幾種解決方案。
制冷系統(tǒng)停止時(shí)的機(jī)房溫度
當(dāng)制冷系統(tǒng)停止時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心機(jī)房裝機(jī)密度的不同，機(jī)房的溫度上升幅度不一。在以往傳統(tǒng)的機(jī)房，由于
單機(jī)柜用電量較小，制冷系統(tǒng)停止后，仍有較長(zhǎng)一段時(shí)間能維持設(shè)備正常運(yùn)行。例如在一個(gè)單機(jī)柜1.2KW的機(jī)房，
制冷系統(tǒng)停止10分鐘后，溫度將上升10.5℃，管理者可以有時(shí)間啟用備用發(fā)電機(jī)或關(guān)閉服務(wù)器設(shè)備。
但隨著機(jī)房裝機(jī)密度的提高，溫度上升變得非常迅速，據(jù)In實(shí)驗(yàn)分析，一個(gè)單機(jī)柜用電量約9KW的數(shù)據(jù)中心
機(jī)房，一旦制冷系統(tǒng)停止運(yùn)行，溫度從22℃上升40℃只需要18秒，上升到57℃只需要35秒。而一旦超過(guò)32℃，計(jì)算
機(jī)設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)故障，溫度繼續(xù)升高，計(jì)算機(jī)設(shè)備將會(huì)停止運(yùn)行，甚至損壞。因此，對(duì)于高密度的機(jī)房，配置一個(gè)
不問(wèn)斷的制冷系統(tǒng)就變得非常必要。
高密度機(jī)房連續(xù)制冷的幾種解決方案
對(duì)于高密度機(jī)房，采取何種措施在電力故障發(fā)生的間歇，維持制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，或是部分運(yùn)行呢？UPTIME組織
和有關(guān)廠商提出了幾種解決方案。
*種，對(duì)于采用直接蒸發(fā)式精密空調(diào)的系統(tǒng)，既無(wú)法安裝蓄冷系統(tǒng)，也沒(méi)有管道的余冷可以利用。但依然可
以為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)配置UPS，目的只是為在出現(xiàn)故障時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的空氣循環(huán)，時(shí)代趨勢(shì)網(wǎng)也能減緩機(jī)房的升
溫。
第二種，在使用冷凍水型精密空調(diào)的系統(tǒng)中，為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)和冷凍水二次泵配置UPS，但不在冷凍水循環(huán)
系統(tǒng)中配置蓄冷罐。當(dāng)電源中斷未恢復(fù)，或因電源中斷導(dǎo)致冷水機(jī)組暫時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)仍能維持機(jī)
房?jī)?nèi)的空氣循環(huán)，并利用管道中的剩余冷凍水為機(jī)房降溫。采用這種方式，也能減緩機(jī)房快速升溫，但效果沒(méi)有前
兩種方式顯著。
*和第二種方式達(dá)到了B級(jí)連續(xù)制冷的標(biāo)準(zhǔn)。
第三種，在一個(gè)使用冷凍水型精密空調(diào)的系統(tǒng)中，為精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)、冷凍水的二次泵配置UPS，并在冷凍水
循環(huán)系統(tǒng)中增加蓄冷罐以?xún)?chǔ)備冷凍水。當(dāng)電源中斷未恢復(fù)，或因電源中斷導(dǎo)致冷水機(jī)組暫時(shí)無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)蓄冷
罐和水泵提供冷源，由精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)維持機(jī)房?jī)?nèi)的空氣循環(huán)，從而在一段時(shí)問(wèn)內(nèi)保持機(jī)房的溫度或阻止機(jī)房快速
升溫，等候電力的恢復(fù)或冷水機(jī)組恢復(fù)正常工作。
第四種，為整個(gè)制冷系統(tǒng)全部配置UPS系統(tǒng)，對(duì)于冷凍水型精密空調(diào)，需要為冷水機(jī)組，冷卻塔、一二次泵和
精密空調(diào)都配上UPS系統(tǒng)。這種方式能保持整套制冷系統(tǒng)的運(yùn)行，但對(duì)于大功率的冷水機(jī)組和冷卻塔，全部配上UPS
系統(tǒng)的代價(jià)是非常高昂的，因此目前很少被采用。
第三和第四種方式都達(dá)到了*不間斷制冷的標(biāo)準(zhǔn)。