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                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(二)

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                      時間: 2018-04-04
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                      ? ? ? 摘要:本文分析了IDC機房在市電斷電時末端設備可以繼續工作和停止工作兩種情況下,IDC機房溫度上升情況,在此基礎上分析了水蓄冷應急供冷的可行性、系 統設計及相應控制原理。另本文重點研究分析了一套既可實現IDC機房節能又可作為應急供冷冷源的水蓄冷系統。

                      ? ? ?關鍵詞:數據中心;溫度變化;水蓄冷


                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(一)


                      2.4 水蓄冷用于應急供冷冗災蓄冷量計算 用于冗災時,蓄冷量計算為:

                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(二)

                      其中:Q :總蓄冷量;Q :制冷量;h :

                      ?應急供冷時間可取 20min;

                      蓄冷罐的容積可按系統需要的蓄冷量進行計算,同時考慮到蓄冷罐與整個水 系統為串聯連接,系統管路也可視為蓄冷罐的一部分,管路中的冷水保有量也可 作為一部分的蓄冷水量。

                      ?系統需要的蓄冷水量為:

                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(二)

                      在此基礎上再取 10%的余量,則蓄冷罐容積:

                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(二)

                      2.5 水蓄冷應急冗災控制原理以及冗災運行效果?

                      ? ?水蓄冷應急供冷冗災系統的控制,對于在線串聯系統控制比較簡單,一般可 采用平均溫度法進行控制。蓄冷主機在夜間低谷時段進行蓄冷,蓄冷槽內裝有測 溫電纜,可實時監測蓄冷槽豎直方向的溫度變化,進而統計出蓄冷槽內冷凍水的 平均溫度。當如果平均溫度達到蓄冷溫度則進行蓄冷,如果平均溫度未達到蓄冷 溫度則暫不啟動蓄冷。在此過程中如果發生斷電或檢測到原空調系統供冷出現故 障,則立即切換到應急供冷模式。

                      ? ? ?對于應急供冷冗災模式,應該需要實現可以周期性蓄冷和自動放冷。結合前 文溫升部分計算,運用水蓄冷系統作為斷電時的應急供冷系統能有效減緩機房內 溫度上升,如下圖模擬所示:


                      IDC 機房溫升與水蓄冷應急供冷的研究(二)

                      ? ? 2.6 既可實現移峰填谷又可冗災的水蓄冷控制原理及運行效果?

                      ? ? 在基于對斷電后IDC機房溫升研究以及水蓄冷作為IDC機房應急供冷系統研 究的基礎上,可研究開發一套既可用于數據中心移峰填谷又可用于應急供冷的水 蓄冷系統。此系統正常運行的關鍵是要通過計量系統實施監控蓄冷水槽中的有效 蓄冷量以及監測系統能夠準確判斷切換臨界條件。

                      ? ? 利用富余主機在夜間低谷電時段進行蓄冷,監測系統實時監測原空調系統是 否正常運行。如能正常運行則在次日高峰時段自動放冷,放冷時實時監測其放冷 量是否已達最大安全放冷量,如未達到則繼續在高峰時段進行放冷,反之則停止 放冷。在此過程中如監測到低溫差、超溫或停水等非正常信號時則立即切換到應 急供冷模式,待信號恢復正常時停止應急供冷。

                      ? ? ?3.結語運用水蓄冷系統作為數據中心的應急冷源,不但啟動時間快且可根據實際需 求選擇不同的模式。尤其對于既可實現移峰填谷又可實現冗災的水蓄冷系統,不 但能有效解決應急供冷問題還能為數據中心帶來豐厚的經濟效益。




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