上海师范大学斯图兹机房制冷解决方案

1、上海师范大学机房制冷解决方案APC-MGE上海师范大学机房制冷解决方案一、项目描述 上海师范大学机房面积约50平方米，机房位置大楼的5楼，机房布置成2排机柜，前期2排机柜每排布置5只机柜，后期每排还可增加2只机柜，机房的UPS配置一台40KVA的UPS，UPS最大输出为32KW。机房旁有一个阳台，可用于安装机房空调室外机，由于该阳台还需安装附近房间的柜式空调机组2台室外机，只有约阳台三分之二的空间用于安装机房空调的室外机。二、热负荷估算计算原则：热源发热量1KW IT设备1KW 显热负荷1KW UPS/PDU1KW×7% 显热负荷照明1m²地板面积产生27W显热负荷新风1m

2、²地板面积产生30W显热负荷1m²地板面积产生20W潜热负荷人体1名工作人员产生70W显热负荷1名工作人员产生60W潜热负荷配置原则：a) 自动化程度高、能够实现精确控制，温度精度控制在±1。b) 湿度控制精度±5。c) 采用模块化、结构化设计，容易扩展，且各模块都具有独立的制冷加热、加湿除湿功能。d) 故障率低。e) 显热比94%。f) 单位时间的风循环次数大于20次g) 能效比>3h) 过滤效率>90i) 工作环境噪声68dB。j) 机外余压可调。k) 维修方便，全正面维护。l) 输入电源：380V±15，50Hz±5

3、。m) 获得ISO 9001认证以及IS014000认证。n) 寿命10年，平均无故障时间5万小时。三、配置方案1、机房热负荷计算根据机房热负荷及面积，机房UPS的最大负载为32KW时。机房的面积约50平方米。机房的热负荷组成由UPS负载（IT设备的热负荷）；UPS及PDU的热负荷；照明；地板及新风负荷；人体热负荷等负荷组成。机房暂以5个工作人员计算。各类热负荷组成及计算方法见下表；数据中心地板面积 * = 50M2IT 设备负荷 * =32kW操作人员数量 * =5内部热负荷热负荷类型来源1.IT 设备热负荷显热100% OF IT kW100%X32=32kW2.UPS/PDU 热负荷显热

4、7% OF IT kW7%X32=2.24kW3.照明系统热负荷显热27 W/M2 地板面积0.027X50=1.35kW4.人体热负荷显热70 W / 人0.07X5=0.35kW5.人体热负荷潜热60 W / 人 0.06X5=0.3kW外部热负荷热符合类型来源新鲜空气通过渗透进入:墙体, 窗, 地板, 天花板显热30 W/M2 地板面积0.03X50=1.5kW潜热20 W/M2 地板面积0.02X50=1kW总制冷量=38.7kW显冷量=37.4kW显热比（SHR）=0.97当机房的UPS 32KW满载输出时，机房的最大总热负荷为38.7KW，其中显热量为37.4KW，潜热量为1.3K

5、W，机房热负荷的显热比为0.97。2、机房精密空调配置根椐机房的最大总热负荷为38.7KW，其中显热量为37.4KW，潜热量为1.3KW，机房热负荷的显热比为0.97。机房精密空调配置方案一：建议机房选用2台APCMGE的 CSD351A精密空调机组， 每台CSD351A总制冷量为35KW，显制冷量为32.5KW，送风量为10000m/h。每台CSD351A空调机组配置1台KSV055X251A冷凝器。当UPS的输出不是满载时，可实现两台空调机组一用一备。由于CSD351A机组的外形尺寸比较小，长x宽x宽为1400x890x1980mm，重量为395kg，比较利于空调的搬运。方案一机房平面布置

6、示意图方案一机房三维立体示意图机房精密空调配置方案二：建议机房选用1台APCMGE的 CSD542A精密空调机组， 每台CSD542A总制冷量为54.5KW，显制冷量为51.3KW，送风量为14500m/h。每台CSD542A空调机组配置2台KSV036X251A冷凝器。当UPS的输出不是满载时，空调机组内部为两台压缩机，可实现空调机组内部压缩机一用一备。由于CSD542A机组的外形尺寸比较大，长x宽x宽为1750x890x1980mm，重量为570kg，不利于空调的搬运。方案二机房平面布置示意图方案二机房三维立体示意图精密空调机组外形图： 3、机房架高地板要求采用下送风机组要求机房的高架地板

7、高度不小于30cm。机房内机柜的走线尽量按上走线的方式布置，机房高架地板下尽量少布置走线桥架。机房内地板下的需进行保温处理。 4、机房机柜布置建议 空调机组室内机采用下送风，通过机房高架地板出风口，把冷风送到机柜的正前面。所有机柜和UPS机柜布置成2排，UPS可安装于一个标准机柜内，UPS也可安装在专门的UPS间。前期每排机柜可布置5只机柜，共10只机柜。后期可扩容到每排7只机柜，共14只机柜。 两排机柜背对背布局，两排所有机柜前面安装地板出送风，建议安装开孔率为25%的地板出送风，每只机柜前面安装一只出风口，出风口送出的冷风进入到机柜，机柜排出的热风进入到两排机柜间的热通道，热空气直接返回到

8、空调机组，防止冷热风混合，提高冷风的利用率，提高制冷效率。5、精密空调室外机位置精密空调的室外机建议安装散热较好的环境，室外机采用调速器控制，风机运转转速根据制冷系统运行压力自动调节，确保运行压力稳定。本机房的外侧阳台位置比较小，并且已安装两台柜式空调机组的室外机。现预留位置正好能安装两台机房空调机组的室外机，由于阳台宽度小于900mm，所以两台室外机垂直安装，室外机风机水平送风。6、空调机组加湿自来水管精密空调机组需维持机房40%至55%的相对湿度，在相对湿度较低的情况下，精密空调机组会自动加湿，需向机房内的空调机组提供自来水管一根，空调机组自动控制自来水加水到机组的电加湿器，需从大楼接入一

9、根DN15的自来水管到机房内的空调处。7、空调机组冷凝水排水管精密空调机组需维持机房40%至55%的相对湿度，在相对湿度较高的情况下，精密空调机组会产生冷凝水，同时加湿时空调机组会自动冲洗加湿器，空调机组有一根排水管需接到室外，本机房可从空调机组把水管接入到阳台的下水管内。空调机组的冷凝水直接到大下水管内。8、空调机组电源需求精密空调机组CSD351A空调机组每台最大用电功率为25KW，可每台机组配置63A的三相空开一只，电源电缆可配置3x16+2x6的电源电缆。本机房方案一需配2只63A三相空开。精密空调机组CSD542A空调机组每台最大用电功率为32KW，可每台机组配置80A或100A的三

10、相空开一只，电源电缆可配置3x25+2x10的电源电缆。本机房方案二需配1只80A或100A三相空开。附：一、主要技术指标序号项目描述描述1制冷量35KW（CSD351A）54.5KW（CSD542A）2机外余压50Pa50Pa3市电中断再恢复时，空调机自动投入运行空调机自动投入运行4供电要求三相380V±10%三相380V±10%5频率50Hz±1%50Hz±1%6设备高=1980mm=1980mm7设备宽=1400mm=1750mm8设备厚=890mm=890mm9室内机噪声58dB58dB10通信配有标准RS232/ RS485通信接口， 11消防

11、安装有防火用干接点端子,与消防风机连锁，即：当有消防报警时,火警信号通过干接点传递给空调机组,空调机组立即停止工作12连续运行具备连续不间断运行的性能，并具有停电来电自动重启功能13制冷剂R22R2215重量395kg/台(室内机) CSD351A570kg/台(室内机) CSD542A2输入电压的描述 STULZ空调的输入电压范围为342V 418V。3电源频率的描述 STULZ空调工作频率为50HZ±1%。4市电中断再恢复的描述 STULZ空调COMPTROL 7000控制器已经设定该程序当市电中断再恢复时，空调会自动投入运行。又因为控制器本身带有小的蓄电池所以保证停电再启动后所

12、设定的数据均不会有任何改变，同时由于存储数据所用电能非常小，该蓄电池的寿命为10年以上。所以用户完全不用考虑数据的丢失。空调会按照先前设定好的模式继续投入运行，确保数据中心机房环境处于理想的状态。5关于长时间工作的描述 APC-MGE空调的设计初衷就是要连续可靠长时间的运行,APC-MGE空调完全能够为机房设备的长时间运行提供保障。6空调通讯接口及消防关机的描述APC-MGE机组控制器上配有的RS232接口和 RS485通信接口，控制器上包含有火灾报警接口，用户将两个无源常开与接点接到该两点上，与用户的消防系统连动，当出现火灾报警时，用户的消防系统启动，无源常开于接点立刻变为常闭，此时STUL

13、Z机组立即停止全部工作关闭整台机组。7冷凝器的描述APC-MGE空调室外冷凝器（室外机）均用铝合金制作，而且所有的控制元件盒及电气盒均为防腐防水设计。每台室外机均配备风机调速器。8加湿器的描述加湿：APC-MGE空调加湿系统采用电极蒸汽式加湿9制冷量的描述我们提供的CSD351A制冷机组，制冷量为35KW。提供的CSD542A制冷机组，制冷量为54.5KW。10送风量的描述 CSD351A空调模块的送风量为10000m3/h, CSD542A空调模块的送风量为14500m3/h11机外余压的描述标准机外余压为50Pa。二、CSD351A、CSD542A机组技术特点1、 独特的紧凑型结构：

14、83; 紧凑设计组成结构；· 每台机组相互独立，其设计思想为相互关联性最小，达到安全性、可靠性、灵活性和经济性最高；· 多台机组可实现组网自动备份转换；· 某一机组故障或负荷超标时，备份机组自动启动；· 机组扩容简便；· 根据场地和负荷分布情况，机组可摆放任意恰当位置；· 全部机组的维护均正面进行；2、采用涡旋式压缩机：· 美国COPELAND工厂最新研制，原厂生产；· 永不损坏型：工作部件仅3个，不受杂质，水分和液击影响；· 效率更高，制冷量更大，噪音更低，寿命更长；· 配有高压保护，低压保护

15、，温度保护；3、优良的结构设计：· 门板采用抛光喷塑处理，与计算机系统和谐统一；· 采用铝合金框架，内部填充加固材质，增加了整体机组的刚性和韧性，更便于运输和搬运；· 使用铝合金框架，减轻了重量；· 底板和水槽采用不锈钢厚板，减少腐蚀和生锈；4、报警信息：· 过流保护，过电压/低电压保护；· 压缩机过热报警和保护，压缩机高压/低压报警和保护；· 过滤网过脏报警和保护；· 室内风机皮带故障报警和保护；· 室内风机/电机故障报警和保护；· 冷凝器故障报警和保护；· 加热器过流/过热报警和保

16、护；· 加湿器故障/加湿器过流/水位过高/水位过低报警和保护；· 传输系统故障报警和保护；· 室内温度过高/过低报警和保护；· 室内湿度过高/过低报警和保护；STULZ机房专用精密空调梅兰日兰集团的STULZ公司自1947年在联邦德国的汉堡市成立后，一直致力于机房专用精密空调的生产。在70年代中后期，STULZ公司集多年生产之经验，并集合其他生产厂家的众长，以系统构成灵活、功能完善作为优化的目标，研制出STULZ模块化机房专用精密空调。其设计思想要求模块之间的相互关联性为最小，模块内部的设计则以使得整机取得最优的性能为原则，系统的构成则为适应实际的应用要

17、求而在容量、功能方面留下了充分的发展余地。这一革新使得模块化空调产品在性能指标、可靠性和灵活性方面都显著优于传统整体式空调。目前，模块化空调已成为STULZ公司的主要生产产品。每台空调由控制柜模块和一至四个制冷量与外型尺寸相同的模块构成，这种按容量分解和划分模块的方式，使模块不仅在结构上而且在运行过程中都有很强的独立性。空调构造介绍机壳和框架机壳和框架均抛光喷塑处理，可承受冲撞，防热阻燃，采用模块化标准设计，各门板可拆卸，易于维修，门板内衬吸音保温材料，噪音低，密封性好。蒸发器盘管蒸发器采用大面积斜式设计，布置在风机的吸入部。这样空气均匀的带过蒸发器，保证了恒定的传热量并减少气流扰动。去湿时利

18、用三通阀关闭蒸发盘管一部分。以降低蒸发温度，增加了潜冷，这时，再加热的热量（如果需要的话）也比一般机组要小得多。除湿快速准确，能效最好。风冷冷凝器不锈钢质外壳，电机适用于各种外部环境、噪音低、重量轻。可根据现场采用立式或卧式安装。压缩机采用国际公认名牌考普兰（Copeland）全封闭涡旋式压缩机，不需维护、噪音低、震动小，运行安全可靠。压缩机布置在空气气流中，使压缩机得以一定的冷却效果，延长压缩机的寿命，在液管上设有电磁阀，并配有检修阀。使得维护检修极为方便。并在世界各地均有供货。风机双进风离心式风机，皮带传动，机外余压最大，并可调整。运行平稳可靠、噪音低，风机设在机框中部，使气流有一定扩散空

19、间，减少出风口的气流扰动，使送风平稳，噪音低。控制器采用微电脑控制器，具有大屏幕中文显示，温度、湿度图形显示功能。具三级控制功能，即为参数信息的显示监控、控制和报警参数的设置、系统基本功能的设置，所有参数都有断电记忆保护，并能在断电恢复后自动启动机组。控制器配有标准RS232/RS485通讯接口，可接打印机和各种监控系统。集中监控STULZ公司备有区域性和远程监控系统，可对多台空调机组进行监视和控制，其中STULZ TeleCompTrol远程监控系统可进行全球性集中监控。保护设有多种保护装置，并有复位（手动或自动）功能。全部采用接触器保护。反应灵敏，寿命长，维修成本低。STULZ机房恒温恒湿

20、精密专用空调技术特点(1) 模块式结构设计：便于安装扩容，运输方便，可通过电梯向高层运输，而不必破墙安装。(2) 备份性能好：只须增加20-50%的制冷能力就可做到100%的备份，节约投资。(3) 机外余压大，并且可调，可以满足各种机房对气流的要求。(4) 过滤洁净度高，为欧洲标准EU4级。(5) 当机房温度突变增加时，备份模块可自动启动工作，以弥补制冷量的不足。有效地保证了机房恒温恒湿。(6) 采用最新的涡旋式压缩机，使用寿命长，无液积，并可使用环保型制冷剂。(7) 大屏幕中文液晶显示，显示信息量大，并有24小时工况图形曲线记录及最多可达80条的故障信息记录。(8) 可以增加备份控制器，加上

21、模块的备份，机房环境得到万无一失的保证。(9) 所有STULZ空调机都可以进行联网，实现远程和近程联网监控。能进行温湿度、空气处理状态和各种报警。(10) MTBF为5万小时，备份系统MTBF超过25万小时。(11) 可三面靠墙安装，节约用户空间，维修可全部在正面。(12) 过滤系统可以方便地通过更换过滤器或增加过滤器的方式进行,过滤器具有初效和高效过滤器。设备性能特点STULZ COMPACT系列机房专用空调机组采用STULZ 独立开发的C7000控制系统，是多台机组组合成模块化结构，即每个机组都具有安全独立的制冷系统，由一个C7000控制器控制同一个机房内所有机组，每个控制单元可由15个并

22、联在一起的单机组成。其设计思想要求各独立系统之间互相关联性最小，使其安全可靠性、灵活性及经济性为最高。单个C7000控制器最多可同时连接5个温湿度传感器，可平均布置于单个机房内，并实时计算温湿度的平均值，来分别控制每个机组的运行状态。这种运行方式可避免单个机组在同一机房内同时运行时，由于有传感器误差及机房内区域温差影响，出现有的机组在制冷的同时，有的机组在加热。多机组实现备份保护，可靠性最高。多个独立系统构成机组，单一系统故障检测不影响其他机组运行。多机组可在部分机组备份状态时，自动完成定期切换、故障切换和热负荷峰值启动。 故障备份：气流故障压缩机高压故障压缩机低压故障加热器故障加湿器故障此时

23、，故障模块将关机，并自动转由备份模块工作。热负荷峰值启动：在室温到达控制极限之前的1.5K或3%相对湿度时，备份模块启动，滞回值为1.0K及3%相对湿度。定期切换：在一套设备中，备份机组切换被设定为一星期一次，以保证各系统机组部件工作时间的均匀性，以延长使用寿命。首家采用国际名牌Copeland涡旋式压缩机，具有效率更高，噪音更低，寿命更长的特点。不锈钢制电加热器，并有能耗极低的超声波加湿器可选。STULZ COMPACT系列机房专用空调机组采用STULZ 独立开发的C7000控制系统，是多台机组组合成模块化结构，即每个机组都具有安全独立的制冷系统，由一个C7000控制器控制同一个机房内所有机组，每个控制单元可由132个并联在一起的单机组成。其设计思想要求各独立系统之间互相关联性最小，使其安全可靠性、灵活性及经济性为最高。C7000控制系统采用模块化配置，共分3级控制单元基本单元（C7000 I/O 控制器)即可以实现对模块（机组）的独立工作控制，参数设置和数