聯(lián)通機房節(jié)能方案

1、 哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房空調(diào)節(jié)能方案 2015年01月目 錄一、哈爾濱聯(lián)通機房空調(diào)節(jié)能方案31、原機房空調(diào)機組改裝成雙冷源機房空調(diào)機組32、機房空調(diào)機組加裝表冷器機組與設(shè)計53、冷卻塔選型設(shè)計參數(shù)54、機房空調(diào)雙冷源機組控制與運行65、自然冷源制冷系統(tǒng)控制76、機房冷熱通道設(shè)計8二、聯(lián)通數(shù)據(jù)機房節(jié)能改造投資與收益91、節(jié)能量估算92、節(jié)能改造經(jīng)濟效益分析103、節(jié)能工程投資預(yù)算10一、哈爾濱聯(lián)通機房空調(diào)節(jié)能方案1、原機房空調(diào)機組改裝成雙冷源機房空調(diào)機組哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房位于中山路與文昌街交匯處。共兩個機房，數(shù)據(jù)機房位于17樓和18樓，總面積750多平方米，共有17臺風(fēng)冷恒溫恒濕機房空調(diào)機組。機組大

2、部分送回風(fēng)形式為上送風(fēng)、前回風(fēng)。數(shù)據(jù)機房設(shè)計總冷量1122KW。哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)設(shè)備表機房編號品牌型號送回風(fēng)方式制冷量壓縮機功率風(fēng)機功率kWkWkW18樓機房1#佳力圖9BU20上送70.014.67.52#佳力圖MEAU902上送90.918.72.4*23#佳力圖9BU20上送70.014.67.5*14#佳力圖MEAU702上送70.514.62.3*25#佳力圖MEAU702上送70.514.62.3*26#佳力圖MEAU702上送70.514.62.3*27#佳力圖MEAU702上送70.514.62.3*28#佳力圖MEAU702上送70.514.62.3*29#艾默生C

3、M+60上送58.413.62.5*210#艾默生CM+60上送58.413.62.5*217樓機房1#艾默生SDC3090UA上送90.018.77.02#佳力圖9AD15ZB下送60.013.63*13#佳力圖9AD15ZB上送60.013.63*14#佳力圖9BU08ZB上送35.07.42.2*15#佳力圖9AD15ZB下送60.013.63*16#艾默生CM+60下送58.413.62.5*27#艾默生CM+60下送58.413.62.5*2將原有機房空調(diào)機組送風(fēng)風(fēng)帽里加裝表冷器機組，改造成為雙冷源機房空調(diào)機組。將所有機房空調(diào)機組風(fēng)帽表冷器與冷卻塔自然冷源制冷（FREE-COOLIN

4、G）系統(tǒng)連接，形成自然冷源制冷系統(tǒng)。有效的利用自然冷源制冷節(jié)能技術(shù)，并盡可能加大自然冷源制冷（FREE-COOLING）運行時間是數(shù)據(jù)機房節(jié)能改造最好的途徑之一。雙冷源機房空調(diào)系統(tǒng)原理見下圖。 哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房18樓機房空調(diào)機組全部為上送風(fēng)形式機組。17樓共7臺機房空調(diào)機組，3臺為上送風(fēng)形式機組。4臺為下送風(fēng)形式機組，在下送風(fēng)機組機架風(fēng)道中加裝表冷器機組。下圖左側(cè)是17樓機房空調(diào)圖片，右側(cè)是18樓機房空調(diào)圖片。 2、機房空調(diào)機組加裝表冷器機組與設(shè)計根據(jù)聯(lián)通機房空調(diào)機組設(shè)計表冷器機組。為了延長自然冷源制冷（FREE-COOLING）運行時間，將表冷器供回水水溫設(shè)計為13/18，設(shè)計制冷量為機組

5、壓縮機制冷的100%制冷量。下表為哈爾濱聯(lián)通機房空調(diào)機組之一的佳力圖9BU20表冷器機組設(shè)計參數(shù)。 表冷器參數(shù)單位CW-70冷量kW70進風(fēng)溫度25.8楚風(fēng)溫度19.7進水溫度13出水溫度18壓降kPa24冷媒Glycol濃度30%流量m3/h13風(fēng)量m3/h25000換熱器表面積m2336材料CU/AL連接尺寸DN65長度mm寬度mm高度mm重量kg7203、冷卻塔選型設(shè)計參數(shù)加裝后的FREE-COOLING系統(tǒng)運行閉式循環(huán)，按照哈爾濱冬季最低溫度選擇乙二醇濃度為30%。按聯(lián)通數(shù)據(jù)機房總冷量1122KW設(shè)計閉式冷卻塔。 閉式冷卻塔設(shè)計及運行條件冷卻塔塔型適用系統(tǒng)封閉循環(huán)系統(tǒng)盤管內(nèi)液體種類Gl

6、ycol進盤管液體溫度18出盤管液體溫度13外界濕球溫度9大氣壓強9.94×104 Pa處理液體流量190m3/h散熱能力1122 kW盤管壓降19 kPa噴淋冷卻水噴淋冷卻水水質(zhì)自來水噴淋冷卻水氣對流方式橫流式噴淋水流量100 m3/h噴淋水蒸發(fā)量1 m3/h噴淋水泵數(shù)量1臺噴淋水泵電機功率2.5Kw噴淋水泵電機電源380V/3/50Hz動力部件風(fēng)機型式機翼型軸流式抽風(fēng)機總風(fēng)量20.5m3/s 電機功率10kw，全封閉風(fēng)冷式電機臺數(shù)1臺 電機電源380V/3/50Hz電加熱器3.5Kw4、機房空調(diào)雙冷源機組控制與運行加裝自然冷源制冷（FREE-COOLING）系統(tǒng)。依據(jù)室外濕球溫度

7、控制系統(tǒng)，自動啟停控制冷卻塔風(fēng)機運行。冬季放掉噴淋冷卻水，運行干冷器工況運行。針對哈爾濱年溫度特點，統(tǒng)計歷史氣象記錄。合計出自然冷源制冷年運行時間。 雙冷源機房空調(diào)機組的表冷器安裝在機組蒸發(fā)器后側(cè)，當(dāng)機房空調(diào)機組壓縮機制冷系統(tǒng)不運行時，機組亦運行在表冷器制冷系統(tǒng)。當(dāng)機房空調(diào)機組壓縮機制冷系統(tǒng)運行時，機組同樣在運行表冷器制冷系統(tǒng)。當(dāng)室外空氣濕球溫度低于表冷器制冷系統(tǒng)運行COP.5時，表冷器制冷系統(tǒng)停止運行。室外空氣濕球溫度低于tw()全年機房空調(diào)運行總時數(shù)全年FREE-COOLING供冷總時數(shù)1387606000小時以上年可運行自然冷源制冷系統(tǒng)占比 70%以上自然冷源制冷(FREE-COOLIN

8、G)系統(tǒng)加裝后依據(jù)室外濕球溫度控制運行模式策略。當(dāng)室外濕球溫度較高時，即設(shè)置當(dāng)室外濕球溫度大于等于13時，停止自然冷源制冷系統(tǒng)運行。機房空調(diào)機組只運行壓縮機制冷系統(tǒng)。當(dāng)室外干球溫度大于0，濕球溫度小于13；進入自然冷源制冷運行方式。當(dāng)室外干球溫度小于等于0時，進入自然冷源利用干工況制冷運行方式。放掉噴淋冷卻水，控制冷卻塔風(fēng)扇電機或降低冷卻塔風(fēng)機轉(zhuǎn)速。以降低風(fēng)機循環(huán)風(fēng)量，保障冷卻塔進出水溫度。5、 自然冷源制冷系統(tǒng)控制加裝自然冷源制冷系統(tǒng)配套的自動控制系統(tǒng)，監(jiān)測及控制系統(tǒng)年運行。下表為自然冷源制冷FREE-COOLING控制參數(shù)。監(jiān)控點監(jiān)控點數(shù)量傳感器序號監(jiān)控對象數(shù)量AIAODIDO通訊類型數(shù)量

9、1機房空調(diào)機組17001700運行狀態(tài)1故障報警0手/自動開關(guān)狀態(tài)02室內(nèi)外220000室內(nèi)外溫濕度2室外溫濕度傳感器13循環(huán)水供回水干管120000循環(huán)水供水溫度1水管溫度傳感器1循環(huán)水回水溫度1水管溫度傳感器14循環(huán)泵221210循環(huán)泵啟?？刂?循環(huán)泵運行狀態(tài)1循環(huán)泵故障報警1循環(huán)泵手/自動開關(guān)狀態(tài)1循環(huán)泵進出口壓差1水管壓差傳感器3循環(huán)泵變頻控制1循環(huán)泵變頻器功率信號反饋15自然冷源冷卻塔211530冷卻塔風(fēng)機啟停控制1冷卻塔風(fēng)機運行狀態(tài)1冷卻塔風(fēng)機故障報警1冷卻塔風(fēng)機手/自動開關(guān)狀態(tài)1冷卻塔風(fēng)機變頻控制1冷卻塔風(fēng)機變頻器功率信號反饋1冷卻塔供水管電動蝶閥開/關(guān)2冷卻塔供水管電動蝶閥狀態(tài)

10、26、 機房冷熱通道設(shè)計隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的節(jié)能手段也在不斷的更新和提高，冷熱通道隔離技術(shù)也成為節(jié)能手段之一。經(jīng)過多年的實踐和理論證明，在一個設(shè)計不合理的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，60%的機房空調(diào)機組機冷送風(fēng)由于氣流組織的不合理而被浪費了。傳統(tǒng)的開放式熱通道結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心面臨著兩大氣流管理難題：冷熱空氣相混合現(xiàn)象和空調(diào)冷送風(fēng)的浪費現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象大大降低了空調(diào)制冷的效率。其中，冷熱空氣相混合現(xiàn)象指的是由設(shè)備產(chǎn)生的熱空氣和空調(diào)機的冷送風(fēng)相混合從而提高了設(shè)備的進風(fēng)溫度；空調(diào)冷送風(fēng)的浪費現(xiàn)象則指的是從空調(diào)機的冷送風(fēng)并未進入設(shè)備,并對設(shè)備冷卻而直接回流到空調(diào)機的現(xiàn)象。冷熱空氣混合現(xiàn)象也是導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心溫度不一

11、致的主要原因，并且這種現(xiàn)象也大大降低了數(shù)據(jù)中心空調(diào)的制冷效率和制冷能力。如何解決這兩種現(xiàn)象，其實最簡單的方式就是機柜面對面擺放形成冷風(fēng)通道，背靠背擺放形成熱風(fēng)通道。哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房根據(jù)實際的機柜布置情況，有效的加裝冷熱通風(fēng)管道，通過送風(fēng)管道直接將冷風(fēng)送至機柜發(fā)熱部分。這樣會有效的降低冷熱空氣混流，提高機房空調(diào)機組COP效率。二、 聯(lián)通數(shù)據(jù)機房節(jié)能改造投資與收益1、節(jié)能量估算機房空調(diào)機組全年365天，8760個小時不間斷運行。機房空調(diào)壓縮機制冷運行時數(shù)按全年機組運行時數(shù)的70%左右估算，即壓縮機制冷運行時數(shù)為6000小時。以佳力圖9BU20機組為例核定耗電量，壓縮機制冷時輸入功率20KW，即佳

12、力圖9BU20機組年用電量120000KWH，電價按1元/KW核計，即佳力圖9BU20機組年運行電費12萬元左右。因暫沒有獲得哈爾濱聯(lián)通數(shù)據(jù)機房的往年用電量記錄，下列表為哈爾濱聯(lián)通機房空調(diào)機組年度電費估算。機組規(guī)格制冷輸入功率臺數(shù)單臺年電費（萬元）年度電費（萬元）70KW20KW7128490KW26KW2163260KW17KW7107235KW10KW166機房空調(diào)年度耗電量費用（萬元）1942、節(jié)能改造經(jīng)濟效益分析哈爾濱市全年室外濕球溫度小于13 tw()的時數(shù)達6000小時以上，按6000小時運行自然冷源制冷（FREE-COOLING）估算。即占全年8760小時的70%?？紤]到通常夏季壓縮機制冷運行時數(shù)多于冬季壓縮機制冷運行時數(shù)，綜合估算自然冷源制冷系統(tǒng)可完成全年制冷時數(shù)的1/2到2/3時間段制冷運行。即自然冷源制冷（FREE-COOLING）節(jié)能改造工程年度節(jié)能量可以達到97萬元到130萬元之間。3、節(jié)能工程投資預(yù)算針對哈爾濱聯(lián)通機房空調(diào)自然冷源制冷（FREE-COOLING）節(jié)能改造工程進行的初步方案設(shè)計，列出主要設(shè)備及工程預(yù)算清單見下。加裝自然冷源制冷系統(tǒng)預(yù)算序號設(shè)備名稱型號單價(元)數(shù)量總價(萬元)1閉式冷卻塔190m3/h30001572表冷器90KW2800025.63表冷器70KW22000715.44表冷器60KW200007145表冷器35KW