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冷却水机房空调制冷系统
每台冷却塔应布置在同一水平高度上。
每台塔的集水盘上都应装平衡管，防止水盘的水位产生高低落差。
由于空气中的污染物质如尘土、杂物、细菌、可溶性气体等易进入水中，使微生物大量繁殖，形成生物淤泥、藻类等，因此每台塔的出水管上应设置过滤器，低点应设置排污口。
冷却塔的集水盘必须有足够的容积，存水量约取循环量的1%~3%。
（2）冷却塔的分类
按形状分：方形、圆形。
按通风形式分：逆流式、横流式。
按处理温差分：普通型△T=5℃、中温型△T=8℃、高温型△T＞8℃。
数据中心多选用普通型横流式方形冷却塔。
（3）冷却塔的选用
循环水量的计算：
：冷却水量（m3/h）。
：机组所需的冷却水额定循环量（m3/h）。
冷却水进出口温度：数据中心选普通型冷却塔或由制造厂家进行具体的选型。
环境湿球温度：参照规范及实际情况，如：市区比郊区高1 ~ 2℃；当湿球温度从28℃提高到29℃，冷却塔冷却能力下降16% ~ 19%，这样选型时应适当加大型号。
必须满足环境允许噪音标准。
其他还应考虑冷却塔的漂水率、比电耗、使用寿命、材料等参数。
（4）冷却塔的性能
进出水温度。
冷幅：冷却水出水温度与进球温度之差；冷幅越小，塔热工性能越好。
冷效：进出水温差与冷幅之比；冷效越大，塔热工性能越好。
噪音：分为普通型、低噪音型、极低噪音型。
比电耗：塔将1 水处理到要求的温度风机耗电量；国家规定：普通型冷却塔在标准状态下（进出水32/37℃、环境湿球温度28℃）的比电耗应小于0.04。
耗水量：水量的消耗有3部分：蒸发水量（约占循环量的0.97%）、漂水量（占循环量的0.1 ~ 0.2%，带有挡板的小于0.01%）以及为降低电解质的排污量（约占循环量的0.3%）。以上3部分取：1.3% ~ 2%。
气水比：指单位时间内，冷却塔流通空气的质量和流通冷却水质量的比值；太小，蒸发不好；太大，风机噪音增大。
（5）冷却塔的主要结构
填料（散热片）：基本热交换媒介，大大增加了水和空气的接触面积。
集水器：将气流中的水滴隔出，引导气流到适当的流向，减少风机马力，降低冷却塔的总阻力。
布水系统：布水系统把循环水均匀地分布到填料上。
百叶窗：将飞溅的水滴阻挡在冷却塔内，及辅助导入空气。
冷却塔的围护结构。
5、蓄冷系统
空调系统的动力来源均为电力，虽然主要系统、部件都设置了冗余、备份，但还需要考虑为空调系统供电的电力系统发生意外停电故障时，空调系统仍然需要维持正常运行。
在常规电力系统发生故障时，备用的柴油发电机组可以紧急启动提供后备电力，从柴油发电机组启动至稳定供电的过程一般需要3min。冷水机组在正常供冷过程中遇到停电故障时会进入故障保护状态，在电力供应恢复后，离心式冷水机组的压缩机导叶先恢复至正常开机的初始状态，再经过冷水机组控制系统对冷水循环水泵、冷却水循环水泵、冷却塔等相关部件进行巡检，并确认正常运行后，冷水机组才能正常启动，这段恢复冷水机组系统恢复正常供冷过程一般需要1~10min不等。在数据中心的设计中为了能很好地解决这一安全隐患，在空调系统中可通过设置蓄冷设施，储备备用冷量来解决这一问题。配置的蓄冷设施提供的持续供冷时间一般为10~15min。数据中心的蓄冷方式主要有冰蓄冷系统及水蓄冷系统两种：通过制冰方式，以相变潜热储存冷量，并在需要时融冰释放出冷量的系统称为冰蓄冷系统；利用水的显热储存冷量的系统称为水蓄冷系统。
列间精密空调制冷系统
数据中心的空调冷负荷主要为机房内设备的散热负荷，在一天24h中的每个时刻都基本不会变化，属于一个稳定负荷。这部分负荷占整个数据中心空调冷负荷的比例可达到90％以上。根据数据中心这一负荷结构情况的特点，水蓄冷系统更能适合数据中心冷量备份的需求。水蓄冷系统采用闭式蓄冷罐，可与原空调系统“无缝”连接，无需再额外配置蓄冷冷源或对原系统用冷水机组进行调整；水蓄冷系统的冷水温度与原系统的空调冷水温度相近，可考虑直接使用，不需设额外的设备对冷水温度进行调整；水蓄冷系统控制简单，运行安全可靠，在出现紧急状况可及时投入使用。
蓄冷罐的容积可按系统需要的蓄冷量进行计算，同时，考虑到蓄冷罐与整个水系统为串联连接，系统管路也可视为蓄冷罐的一部分，管路中的冷水保有量也可作为一部分的蓄冷水量。
系统需要的蓄冷水量为：
蓄冷水量：V＝Q/（η×ρ×△tz×Cp）。
其中，V为蓄冷水量（m3）；Q为蓄冷量（kcal）；η为蓄冷装置的容积效率，一般取0.96～0.99；ρ为蓄冷水密度，取1000kg /m3；△tz为释冷回水温度与蓄冷进水温度间温度差；Cp为水的定压热容量，1kcal/kg.℃。
管道系统中的保有冷水量为：V1=∏×R2×L。
其中，V1为管道系统保有冷水量（m3）；R为管道半径（m）；L为供水总管道长度（m）；蓄冷罐容积为V2=（V - V1）m3。
水管路系统
在集中冷源系统中连接各个制冷设备的就是水管路，就如同人体的血管一般重要，这个制冷系统是否能够正常工作，它起到了至关重要的作用。在数据中心中，由于考虑到不间断供冷的需要，所以集中冷源系统中的水管路必须考虑冗余设计，而目前比较常用的管路形式有两种：环形管路系统和双管路系统。数据中心集中冷源制冷解决方案
集中冷源系统中的制冷设备种类较多，重要的几种包括制冷机、水泵、冷却塔、水处理设备、蓄冷设备等。
1、制冷机
数据中心制冷机的选择，应按各类制冷机的特性，结合当地的室外气象条件、水源（包括水量、水温及水质）、电源和热源（包括热源性质、品位高低）等情况，结合数据中心全年供冷的特点，从初投资和运行费用进行综合技术经济比较来选择可靠、高效、节能、合理的制冷机。
（1）适合数据中心的制冷机种类
电驱动的制冷机按压缩机形式分：离心式、螺杆式、活塞式；这三种形式制冷机的能效由高到低的顺序是：离心式机组、螺杆式机组、活塞式机组。各类机组各有其特点，应用其所长。
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按冷凝器冷凝方式分：风冷机组和水冷机组。
风冷机组
风冷机组通过风冷冷凝器与外界空气换热，利用风（空气）换热带走热量，产生冷水。风冷机组的优势：节约水资源，环保；安装在室外，如屋顶，无需建造专用机房，不占有效建筑面积；省去了冷却水系统：冷却塔、冷却水泵、管网及其水处理设备，节省了这部分初投资和运营费用。
水冷机组
水冷机组通过水冷冷凝器与冷却塔提供的冷却水换热，利用冷却水带走热量，来产生冷水。水冷机组优势：应用范围广，技术成熟，造价低；夏季制冷能效高，节能；噪音源低于风冷机组。
数据中心风冷机组或水冷机组两种形式均有选用，冬季寒冷地区多选用带自然冷却的风冷机组，长江流域或以南地区多选用水冷机组。根据数据中心有无生活热水需求，还可以选用是否带热回收装置的风冷机组或水冷机组。
数据中心选用离心式或螺杆式两种类型机组，数据中心经常根据自身需要同时配备离心式与螺杆式两种类型的冷水机组。
（2）制冷机选型
数据中心选择制冷机时，要考虑数据中心全年空调冷负荷的分布规律，结合制冷机在满载运行和部分负载运行时的COP值，合理地选择机型、台数和调节方式，提高制冷系统在部分负荷下的运行效率，以降低全年总能耗。
数据中心的冷水机组一般以选用2台以上机组，以满足N+1~2N的冗余方式。冷水机组之间要考虑其互为备用和轮换使用的可能性。冷水机组采用冗余配置，具备不间断供冷，保证系统安全稳定运行。同一站房内可采用不同类型、不同容量的机组搭配的组合式方案，以节约能耗。并联运行的机组中至少应选择一台或几台自动化程度较高，调节性能较好，能保证部分负荷下能高效运行的机组。
选择制冷机时应考虑其对环境的污染，一是噪音和振动，要满足周围环境的要求；二是制冷剂对大气臭氧层的危害程度和产生温室效应的大小，要采用ODP（消耗臭氧潜能值）和GWP（全球变暖潜能值）较小的环保制冷剂。
2、水泵
（1）冷冻水泵
流量：（1.05~1.1）倍机组额定流量。
扬程：闭式循环，仅克服系统的阻力损失，考虑10%的富裕量。
数据中心冷冻水泵的循环系统按照从冷机到末端采用一次供水，或是二次供水分为单式泵循环和复式泵循环系统。
单式泵环路系统
如图2所示，数据中心集中冷源空调系统的单式泵环路系统多采用冷水机组与一次泵一一对应配置方式。次泵环路系统存在以下3类形式：
用户侧定流量（用户侧采用三通阀变冷水温差调节），冷水机组侧也为定流量，一次泵为工频泵。
用户侧变流量（用户侧采用二通阀变冷水流量调节），冷水机组侧为定流量，一次泵为工频泵。为了恒定供回水管的水力工况，保持机组侧冷水流量的稳定，在分水器与集水器之间装设旁通管和压力控制的调节阀。当用户侧流量减少，供回水压差变大，旁通阀开度增大，反之减少。
用户侧变流量，冷水机组侧也为变流量，一次泵为变频泵；一次泵变流量系统选择可变流量的冷水机组，即蒸发器侧流量随用户侧流量变化而改变，从而大限度的降低水泵能耗。
系统特点：系统设计简单，初投资少，适用于系统较小或各环路负荷特征或压力损失相差不大的中小型数据中心。
