国内领先的绿色数据中心建设方案

1、夏春华华信咨询设计研究院有限企业-11携手打造国内领先绿色数据中心华通千岛湖珍珠半岛数据中心第1页 华通千岛湖珍珠半岛数据中心以“打造国际著名、国内领先绿色数据中心”为目标。华通千岛湖珍珠半岛数据中心 数据中心位于浙江淳安千岛湖珍珠半岛，总建筑面积28000m2，总市电引入容量为6路10000kVA，为国内当前单体建筑面积和用电容量最大数据中心之一。 第2页华通千岛湖数据中心大胆采取了湖水直接冷却设计方案，在项目生命周期中一直围绕“安全、绿色、环境保护”理念开展建设工作，详细表达为三维度工作内容：无单点故障隐患基础设施为安全数据中心奠定基础充分利用自然冷源和可再利用能源打造绿色数据中心与自然环

2、境相融合环境保护型数据中心华通千岛湖珍珠半岛数据中心第3页华通千岛湖数据中心机房为一类高层，地上11层，建筑高度56.25米，建筑面积28000m2。主要功效为：一层为空调冷冻机房、油机房，十一层东机房为微模块参观展示机房，其它楼层为配电用房和数据机房等，IT设备功耗为18000KW。空调夏季冷负荷约为21780kW。暖通专业规划进度华通千岛湖珍珠半岛数据中心项目概况数据机房总规划可用机柜2618个，其中8KW服务器机柜2146个（含6个微模块96个8KW机柜），5KW服务器机柜174个，其它机柜298个（含传输设备、网络设备和磁带库）。第4页暖通专业规划进度安全云服务数据中心第5页暖通专业规

3、划进度千岛湖水位统计表序号年份月 平 均 水 位 (米)年平均水位年最高水位出现日期年最低水位出现日期一二三四五十一十二月日月日1198088.95 88.54 91.23 95.04 97.31 104.26 102.70 98.86 107.16 9 1 88.39 7 19 2198395.32 93.66 93.06 95.29 100.65 103.92 102.00 100.97 107.66 6 30 92.44 4 8 3198694.46 93.66 92.63 93.80 96.68 93.67 91.68 94.93 99.06 7 13 90.52 12 31 4198

4、789.92 89.53 91.39 96.12 98.20 100.19 98.52 97.54 102.56 8 3 89.36 3 6 5198995.25 93.47 92.97 94.34 96.24 99.81 98.11 97.94 102.64 7 1 92.50 3 18 6199294.92 93.67 94.44 98.00 98.77 98.10 96.07 98.30 103.57 7 15 93.32 3 4 7199394.38 92.99 91.93 92.92 94.38 103.75 102.08 99.48 106.76 8 22 91.29 3 25 8

5、199696.09 93.85 93.92 96.71 96.82 101.80 100.58 100.08 107.85 7 12 92.63 3 14 998.39 97.62 97.99 96.03 93.63 95.23 95.45 96.02 99.14 1 1 93.04 5 26 1094.08 93.84 94.01 93.80 96.16 98.84 98.53 97.17 100.65 7 19 93.70 4251198.05 99.61 100.21 99.56 98.57 97.39 97.36 98.48 100.83 2 2497.18 1171297.48 97

6、.87 97.06 97.84 100.39 96.93 95.93 98.89 101.67 51596.79 451394.59 90.73 94.42 96.16 97.43 97.41 96.37 99.11 101.87 71397.58 2161497.62 96.79 96.43 96.94 97.88 103.57 102.86 100.77 105.60 62096.20 4315101.19 99.83 101.45 100.20 99.31 100.58 100.34 100.51 102.99 81898.54 6271699.61 100.63 104.77 103.

7、04 102.27 102.85 102.51 102.24 105.62 71898.94 131安全云服务数据中心引入千岛湖湖水为数据中心冷却，因为用水量巨大，设计方案围绕着取水、水温、生态影响等关键点逐一论证第6页暖通专业规划进度水温测试统计表()时间(天气 气温)水深(米)取水地点当日水位(米)45(系列1)40(系列2)36.5(系列3)35(系列4)34(系列5)33(系列6)32(系列7)31(系列8)30(系列9)28(系列10)26(系列11)25(系列12)20(系列13).3.23(晴10.7)8.78.88.88.88.98.98.98.99.1阳光大酒店水域100.1

8、.3.17(小雨14.5)8.88.88.98.9999.1阳光大酒店水域100.9.2.17(多云9)9.89.99.99.99.89.89.89.99.89.99.99.8阳光大酒店水域99.76.12.24(晴5.1)11.411.512.514.414.915.115.2珍珠半岛水域99.97.11.19(阴16)10.410.611.211.812.41313.815.316.41718.4珍珠半岛水域101.3.10.5(多云18)10.610.711.412.51515.81717.518.8五龙岛水域102.92.9.29(阴27)10.410.711.611.912.413.

9、314.615.917.318.7龙山水域102.85.9.27(阴25.7)10.5111315.317星岛水域102.94.9.18(阴25)10.110.411.211.913.614.415.917龙山水域103.12.9.8(晴30)10.110.411.612.515.116.217.618.9星岛水域103.33.8.10(晴31)10.110.611.0 11.411.712.0 12.613.213.815.316.917.9大桥水域103.55.8.9(晴32)1010.511.51212.413.314.815.216.317.718.6阳光大酒店水域103.64.7.3

10、1(晴32)10.110.411.311.912.213.117.119星岛水域104.48.7.26(晴33)9.910.211.111.712.112.91415.71717.519.6温馨岛水域104.93.7.20(晴32)9.8101111.511.912.513.113.915.415.916.518.3五龙岛水域105.17.7.13(晴31)9.61010.71213131516.216.617.8西园码头105.22.6.27(晴24)9.81010.510.710.811.311.712.413.914.815.418.1星岛水域106.36.6.24(晴34)9.79.7

11、1010.210.310.510.911.411.714.41616.718星岛水域106.61.6.21(多云24.2)1010.410.711.411.813.415.616.417.7星岛水域107.19.6.17(雨26)9.71010.512.615.216.9五龙岛水域105.63平均水温10.05 10.33 11.04 11.15 11.89 11.87 12.61 13.01 13.96 15.27 16.22 16.70 18.34 安全云服务数据中心第7页暖通专业规划进度 淳安县自来水企业水源水平均值月份水温()色度(度)浑浊度(NTU)臭和味肉眼可见物PH值总碱度(mg

12、/L)耗氧量(mg/L)氨氮(mg/L)亚硝酸盐(mg/L)氯化物(mg/L)铁(mg/L)锰(mg/L)菌落总数(CFU/ml)总大肠菌群(MPN/100ml)耐热大肠菌群(MPN/100ml)1月12.650.58 0 无7.73 36.51.030.020.0045.080.050.0543未检出2月10.750.58 0 无7.64 37.91.070.020.0025.240.050.0534未检出3月11.150.65 0 无7.72 38.31.080.020.0055.790.050.0543未检出4月16.250.78 0 无7.88 38.41.140.020.0075.8

13、50.050.0542未检出5月19.450.97 0 无7.87 371.160.020.0085.940.050.0543未检出6月20.750.91 0 无7.88 35.51.310.020.0065.860.050.056417月23.150.61 0 无7.64 35.41.330.030.0055.740.050.0513728月22.0 50.56 0 无7.36 35.51.210.020.0015.390.050.058629月21.0 50.43 0 无7.21 361.160.020.0015.270.050.05106110月23.1 50.42 0 无7.44 37

14、1.210.020.0035.080.050.05109111月20.4 50.50 0 无7.62 391.210.020.0034.860.050.051444312月15.8 50.42 0 无7.68 401.090.020.0044.880.050.0515671年平均18.0 50.62 0 无7.64 37.21.170.020.0045.420.050.058131安全云服务数据中心第8页暖通专业规划进度备注：因为夏季湖水受太阳直射，在9月份左右温度将升高，此次比较按最不利原因-湖水取水温度高于15 ，每年湖水冷却使用时间按10个月（ 300天）考虑，另2个月按照常规制冷考虑。

15、湖水直接冷却和湖水间接冷却综合比较：安全云服务数据中心湖水直供or间接冷却？序号名称方案一：湖水直接制冷方案二：湖水间接制冷单价数量累计单价数量累计1电量汇总（KW）388437092整年运行时间（天）3003003整年运行电费(万元)2237.1842136.3844设备投资(万元)364440565维护费用(万元)117.32125.686总计(万元)5998.5046318.064因间接冷却采取板换，造成最小1 温升，因为水温对系统影响较大，最终确定为湖水直供方案。第9页华通千岛湖珍珠半岛-数据中心为国内首个利用深层湖水来降低室内温度冷却系统（湖水直供空调系统）。湖水直供空调系统经过远端

16、水泵取千岛湖水面下约35m湖水（水温1012度左右）至蓄水池，湖水直供运行时只需开启取水泵及末端设备。系统满负荷日用水量约3800m3/h。暖通专业规划进度湖水使用完后温度约20度左右，一部分输送至珍珠半岛其它建筑作为空调冷却水使用，另一部分（1500m3/h）输送至中轴溪作为景观水使用。安全云服务数据中心第10页依据历年监测数据统计，湖水取水温度在12度以下。因为1980-间湖水水位低于取水水位时间约占总年份5.2%，从安全角度考虑，确定增加常规水冷冷水机组作为备用，备用空调系统按100%配置。暖通专业规划进度空调方案安全云服务数据中心分段序号12345678910段节点-10-505101

17、520253035-10-10-5-50055101015152020252530303535001198721488120513261838140444860第11页设计方案：湖水直接冷却+常规主机备用设备性能参数单位数量备注水冷冷水机组LQ=2100RT（7384KW）台43用1备取水泵L=1400m3/h H=70m台4变频，3用1备内容数据设备(kW)空调负荷(kW)机房1800021780湖水直供供回水温度按照15-20度设计，设计4台L=1400m3/h双吸泵，3用1备，等效可提供冷量约24450kW;备用冷冻水空调系统主机选取4台2100RT高压水冷离心冷水机组（3用1备），可提

18、供总制冷量约22152 kW，满足机房负荷需求，每台冷水机组配套台板式换热器，冬季自然冷却，降低冷冻机组开启时间、降低能源消耗。安全云服务数据中心第12页安全云服务数据中心室外空气设备机柜冷 池设备机柜设备机柜设备机柜设备机柜设备机柜冷却塔冷却水泵板式换热器水冷主机末端空调冷冻水泵冷却水16冷却水11冷 池将热量搬至室外末端空调送风20回风30送风20回风30 冷冻水17 冷冻水12 分水器集水器空调系统同时配置了闭式蓄水罐，确保系统不间断运行。蓄冷保障时间按满足数据中心主要等级负荷10分钟考虑。第13页楼层管路采取四管制，机房专用空调采取双盘管，以保障机房供冷高可靠性。机房专用空调N+1配置

19、，防止专用空调存在单点故障。到达T4等级建设标准。安全云服务数据中心第14页安全云服务数据中心湖水系统同时还配有真空引水装置、电动刷式自清洗过滤器、节能活塞平衡式水泵控制阀等设备，在节能运行同时，确保系统安全、可靠运行。第15页风道智能换热安全云服务数据中心第16页安全云服务数据中心一、无单点故障隐患基础设施为安全数据中心奠定基础空调系统安全制冷系统备份管路备份高可靠设备内部设备备份供电系统安全2N配置模块化布置高可靠设备智能化管理第17页Your textYour textClick here to add your text. Click here to add your text. Cl

20、ick here to add your text. Click here to add your text. Your textClick here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. Click here to add your text. 1 、制冷系统备份容灾和连续制冷确保系统安全可靠工作Your text日常采取湖水直供系统，经过二级泵将远端水泵取千岛湖水下约35m水位湖水至末端恒温恒湿空调进行制冷。当湖水水位降低造成水温升高时，开启独立集中式冷冻水空调系统，确保机房正

21、常运行。在过渡季节或冬季较低室外气温，利用板换与冷却塔进行无偿冷却，提升系统整体能效。应急和连续制冷：当湖水水质出现问题或取水量不足时经过湖水蓄水池进行释冷。当启用集中式冷冻水空调系统发生市电中止时经过闭式蓄冷罐进行释冷。安全云服务数据中心第18页2、制冷子系统设备和管线2N和N+1确保子系统安全可靠湖水直供系统为本项目标最闪耀亮点，该部分系统可靠性要求最高。从湖中取水管和取水泵开始一直到送水管和蓄水池均采取1+1备份容灾配置，确保日常维护或故障检修情况下系统能够不间断工作。集中式冷冻水空调系统中每套制冷单元均配置有独立冷水机组、冷冻水泵、冷却塔和冷却水泵。数据中心集中式冷冻水空调系统由4套制

22、冷单元采取3+1备份容灾组成。安全云服务数据中心第19页3、选取高可靠设备来降低单设备故障概率，提升系统可靠性。安全云服务数据中心第20页市电引入线路及容量，低压配电系统变压器2N配置确保设备不存在单点故障隐患。中压配电系统分段母线运行方式（联络）和低压配电系统分段运行方式（ATMT自动联络投切）处理了线路单点故障隐患。10KV中压智能管理系统对负载投入和分断进行智能管理，确保中压系统安全运行并为日常维护管理提供数据支撑。4、供电系统2N容灾配置和智能管理系统安全可靠工作IT机房设备供电采取2N配置方式确保设备安全可靠供电。关键网络设备采取UPS双总线供电方式，UPS系统由2台主机1+1并机组

23、成。服务器机柜采取一路市电一路高压直流（2N），任何一路容量满足全部服务器供电要求。安全云服务数据中心第21页国内首个利用深层湖水来降低室内温度冷却系统（湖水直供空调系统），以节能环境保护和运行费用低双重优势，取代了传统以氟里昂作为制冷剂空调系统。湖水直供空调系统经过远端水泵取千岛湖水下约35m水位湖水（水温12度左右）至蓄水池，再由循环水泵将湖水经分水器至末端恒温恒湿空调进行制冷，运行时只需开启取水泵及末端设备，PUE值小于1.3。使用完后20度左右湖水输送至园区其它建筑作为空调冷却水使用。十一层机房利用室外新风对服务器进行冷却，节约大量能源消耗，提升系统整体能效。二、充分利用自然冷源和可再利用能源打造绿色数据中心绿色云服务数据中心第22页设备机柜冷 池设备机柜设备机柜设备机柜设备机柜设备机柜冷却塔冷却水泵板式换热器水冷主机末端空调冷冻水17冷冻水12冷冻水泵冷却水冷却水地 板末端空调送风20送风202）在冷却水