2014数据中心产品介绍-智冷终端v10

2014数据中心产品介绍-智冷终端v10第一页，共35页。培训内容数据中心常见的空调系统形式中能深思智冷空调系统介绍智冷空调系统选型介绍第二页，共35页。第一部分

数据中心常见的空调系统形式第三页，共35页。构建绿色数据中心的宗旨数据中心常见的空调系统形式都是在一个封闭系统中，制冷剂经历了液体——气体——液体的相变过程，完成一个制冷循环。蒸发端冷凝端热风冷风气态制冷剂液态制冷剂制冷剂气管制冷剂液管智冷空调工作流程蒸发器冷凝器膨胀阀传统精密空调工作流程压缩机原理介绍第四页，共35页。数据中心常见的空调系统形式室内末端形式房间级制冷机柜级制冷行级制冷第五页，共35页。数据中心常见的空调系统形式室内末端形式室外末端形式房间级制冷行级制冷机柜级制冷力博特XDVIBM水冷背板智冷终端APCinRow力博特XDH、XDO封闭冷热通道下送风上送风第六页，共35页。数据中心常见的空调系统形式室外冷源形式室外冷源形式分散式冷源集中式冷源风冷冷水机组冷却塔水冷冷水机组风冷冷凝器第七页，共35页。第二部分

中能深思智冷空调系统介绍

第八页，共35页。智冷空调系统介绍-系统构成及工作原理智冷终端安装位置：以每个机柜为单位，安装在机柜后门，与通信机柜紧密结合。主要功能：直接冷却机柜服务器的排风。冷量分配单元（CDU）安装位置：安装在机房外。CDU底端高于智冷终端顶端。主要功能：中间换热器，实现水与制冷剂的热量交换，确保水不进机房。冷源系统安装位置：安装在机房外。室外冷源系统由冷却塔、冷水机组、水泵、定压补水设备等组成。主要功能：为CDU提供低温冷源。智能监控系统安装位置：控制主机置于设备间或机房内。末端控制器置于智冷终端内。布线、传感器及仪表等分布于机房内外各个测点和系统管路上。主要功能：远程监控智冷空调系统。实现温度、湿度、能耗等数据的测试、采集、分析和存储。实时监控制冷剂系统、水系统、恒湿系统运行，达到系统最优运行状态。实时监控系统各设备的告警，实现多种报警手段。第九页，共35页。智冷空调系统介绍-系统特点气流组织优化柜内气流组织缩短送回风距离降低能耗面向热源，提高制冷能效、延长自然冷源时长提高冷机蒸发温度，减少室外冷源能耗精确送风，降低末端能耗温湿度独立控制，减少加湿除湿功耗智能化按需制冷制冷量：1-16kW制冷量输出可自动随IT负载变化调节，实现按需制冷动态响应控制、实时调整冷量输出，精确控制机柜内、外温度末端采用无级调速风机第十页，共35页。智冷空调系统介绍-可靠性设计氟系统可靠性设计单机柜备份设计：智冷终端采用双排独立换热器设计，每排智冷终端配置2个CDU和2套独立的制冷剂管路。智冷终端CDUCDU智冷终端CDUCDU相邻柜之间互为备份：智冷终端采用单排独立换热器设计，每排智冷终端配置2个CDU和2套制冷剂管路，同排智冷终端错位连接至相应的CDU第十一页，共35页。智冷空调系统介绍-可靠性设计氟系统可靠性设计水系统可靠性设计采用水冷机组时，冷却塔、水冷冷水机组、冷却水泵一一对应，采用N+X设计。采用风冷机组时，风冷机组采用N+X设计，冷却塔不需要备份，冷却塔与冷机互为备份，循环水泵与各自对应的的设备数量一一对应。机柜排级互为备份：单机柜冷量进行富裕设计，机柜排级之间互为备份，其中一排有故障，则相邻排智冷终端风机满负荷运行，同时调节水温，通过相邻排智冷终端处理故障排的负荷。智冷终端CDU第十二页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）型号解释如下：型号举例：ZL-20-6-DD-01-3型号解释技术参数设计工况：服务器出风温度：34℃；环境温度：23℃。第十三页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）产品组件智冷终端是由门板、热管换热器、风机、末端控制器、翅片护板、上汇管护板、下汇管护板、吸水装置、软管挡件、接地端子、门锁及其他零配件组成。第十四页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）组成介绍——门板门板是机柜固有的东西，用来作为换热器的外钣金。组成介绍——热管换热器热管换热器由铜管、铝翅片、铜接头和换热器支架（镀锌钢板）组成。热管换热器相当于蒸发端，吸收服务器热量，降低服务器排风温度。第十五页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）组成介绍——风机风机采用大风量、高静压、超薄的进口直流冷却无级调速风机。强化换热，优化气流组织。组成介绍——末端控制器末端控制器采用工业级32位高速单片机作为主控芯片，监测智冷终端的进出风温度、风机运行状态、运行时间，控制风机的转速和启停，同时将数据传给控制主机，接受控制主机的监控。第十六页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）组成介绍——翅片护板、上汇管护板、下汇管护板、吸水装置护板是保护翅片和上、下汇管，防止碰坏。吸水装置放置吸水材料，吸收冷凝水，当供水温度过低时，热管换热器会出现冷凝水。第十七页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智冷终端）组成介绍——软管挡件、接地端子、门锁软管挡件：保护智冷终端接口与软连接管。接地端子：接地端子位于智冷终端内侧靠近机柜的门轴底部，使用接地线与机柜连接，可使得智冷终端和机柜框架之间位于相同电位，有效防止静电。门锁：采用高安全性的插芯锁方式，用钥匙来锁紧，只要一按PUSH键手把弹起，拉动手把就能开门。第十八页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（冷量分配单元）型号命名规则型号举例：CDU-1型号解释如下：CDU技术参数设计工况：水-R22，水侧进出温度：12℃、17℃；制冷剂侧进出温度：19℃、14℃。第十九页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（冷量分配单元）CDU由钎焊板式换热器+外钣金组成。钎焊板式换热器的标准材料是不锈钢材质，采用纯铜或镍为焊料，真空钎焊而成，外钣金采用镀锌钢板。CDU与智冷终端配套使用。组成介绍——钎焊板式换热器、钣金第二十页，共35页。风冷式冷水机组水冷式冷水机组智冷空调系统介绍-部件介绍（冷源系统）冷水机组冷水机组是一种制造低温水(又称冷水、冷冻水或冷媒水)的制冷装置，任务是为空调设备提供冷源。冷水可以通过水泵、管道及阀门送至空调末端。冷水机组是把压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、控制系统及开关箱等组装在一个公共机座或框架上的制冷装置。冷水机组的按照排热方式可分为水冷式和风冷式冷水机组。第二十一页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（冷源系统）冷却塔开式冷却塔的冷却原理就是：通过将水以喷雾方式，喷淋到玻璃纤维的填料上，通过水与空气的接触，达到换热，再有风机带动塔内气流循环，将与水换热后的热气流带出，从而达到冷却。闭式冷却塔的冷却原理是：将水通过盘管与管外的喷淋水和空气进行热交换，形成了封闭循环系统。冷却塔根据空气与水是否接触，分开式和闭式冷却塔。第二十二页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（冷源系统）循环水泵循环水泵是在水环路中驱动水进行循环流动的装置。空调系统管道循环泵分为卧式泵和立式泵。立式泵卧式泵第二十三页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智能控制系统）采用工业级控制器PLC，所有的逻辑控制功能均由程序完成，并具有动态画面监控系统，监控显示采用触模式液晶显示屏，操作简单方便。该自控系统能够对温度、压力、湿度、设备状态等现场参数进行采集、显示，并根据工艺要求自动控制冷水机组、冷却塔、水泵、电动阀、风机等智冷空调系统内所有设备的运行，能够连续记录系统数据，方便管理人员查阅，能够自动判断系统及设备的故障，并发出声光报警。整套系统可以做到完全自动控制，无需人为参与。第二十四页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智能控制系统）自控系统界面第二十五页，共35页。智冷空调系统介绍-部件介绍（智能控制系统）能够在自动/手动方式下运行，自动运行状态下根据工艺流程自动运行，具有安全保护功能，防止误操作；手动运行状态下无任何操作限制。提供友好的人机操作界面，对系统进行监视与控制，直观生动显示监视界面，操作简单方便，可通过监控界面设定工艺参数，如温度、压力的报警上下限、及其它参数。以图形方式显示所有机电设备当前和历史某一时刻的运行参数。可以显示某一参数在一段时间内变化的二维曲线历史趋势图，如温度、电量、PUE、压力等。可以显示设备的不同状态。如在界面中设备为绿色代表设备正常运行；如在界面中设备为灰色代表设备停止状态；如在界面中设备为红色闪烁代表设备处于故障状态。当故障时可发出声光提示。自动检测冷水机组、冷却塔、CDU的冷水供、回水温度和供、回水压力。自动控制循环水泵、冷水机组、冷却塔的顺序启停及相关阀门的顺序调节，并检测其运行状态。运行模式的自动切换。能自动、实时采集所有机电设备的运行状态、故障状态、过程控制参数等运行数据，并能按预先设定的监控要求对所有机电设备进行自动控制。所有机电设备采用状态反馈检测方式进行控制，即系统发出控制信号后等待检测状态反馈信号如阀门的位置信号，电机的运行信号等，以达到可靠控制及故障判断。RS485通讯接口扩展功能，可将数据上传至动环监控系统中，通讯接口采用MODBUSRTU通讯协议。显示所有机电设备当前和历史报警记录100条以上。具有系统登陆和系统操作等方面的安全权限管理功能。其它甲方希望自控系统提供的功能。基本功能第二十六页，共35页。第三部分

智冷空调系统选型介绍第二十七页，共35页。智冷空调系统选型介绍——新建机房第一步估算空调系统冷负荷数据中心空调系统冷负荷应包括以下内容：机房内设备的散热；建筑围护结构的传热；通过外窗进入的太阳辐射热；人体散热；照明装置散热；新风负荷；伴随各种散湿过程产生的潜热：人体散湿和新风散湿。

机房冷负荷估算Q=Q1+Q2+Q3

1、IT设备的热负荷：Q1=n×P×η(kW)

IT设备总装机功率P：400kW

系数η：0.7

设备热负荷Q1：280kW2、建筑围护结构传热负荷：Q2=K1*S(kW)

围护结构传热系数K1：50W/㎡

机房面积S：400㎡

围护结构传热负荷Q2：20kW3、照明装置散热负荷:Q3=K2*S（kW）

照明设备传热系统K2：20W/㎡

机房面积S：400㎡

照明装置散热负荷Q4：8kW合计：冷负荷Q=Q1+Q2+Q3：308kW

空调系统总制冷量Q':369.6kW100台机柜，每台机柜装机功率4kW。η=η1*η2*η3。η1：同时使用系数，η2：利用系数，η3：负荷工作均匀系数。总系数取0.6～0.8之间。建筑围护结构热负荷系数，取50W/㎡机房面积。单台设备占用面积可取3.5-5.5㎡/台，取每个机柜4㎡/台。主机房照度标准值为500lx，对应照度功率密度值为20W/㎡。空调系统无备份时，单台设备制冷能力应留有15%-20%的余量，取20%第二十八页，共35页。智冷空调系统选型介绍——新建机房第二步智冷终端选型——新建机房根据第一步机房空调系统冷量估算可得：空调系统总制冷量Q':369.6kW单机柜制冷量Q"：3.696kW对应智冷终端制冷量：4kW智冷终端数量：100个总制冷量÷机柜数量。选型参数中温度为定型设计，如有不符，需重新提出设计。根据计算得出单机柜制冷量为3.696kW，则对应已有型号智冷终端的制冷量为4kW，型号如下：ZL-20-6-DD-01-4内含一排独立换热器智冷终端无备份

ZL-20-6-SS-01-4内含两排独立换热器智冷终端2N冗余根据方案需求，选择不备份的智冷终端。本次举例选择ZL-20-6-DD-01-4。与机柜数量一致。单机柜制冷量Q"：kW3.696服务器出风温度：℃35机房环境温度：℃25机柜尺寸：42U/47U42U,2m×0.6m举例选型参数智冷终端选型注意的基本参数：第二十九页，共35页。智冷空调系统选型介绍——新建机房第三步冷量分配单元（CDU）选型根据第二步单台机柜制冷量估算可得：空调系统总制冷量Q‘：369.6kW单机柜制冷量Q"：3.696kW每排机柜数量：10个每排CDU散热量：40kWCDU数量：10台根据选型参数，对应已有型号的CDU散热量为40kW，型号为CDU-4。已定型CDU的选型参数中温度和工质是定型设计，如有变动，需提出。规划设计时一排布置几个机柜。举例项目设计10排机柜，每排10个机柜。CDU与最远端智冷终端气管单程距离不能超过15m。CDU散热量：kW40使用工质：水-R22进水温度：℃12出水温度：℃17制冷剂进口温度：℃19气制冷剂出口温度：℃14液CDU选型注意的基本参数：举例选型参数第三十页，共35页。智冷空调系统选型介绍——新建机房第三步冷水机组选型根据第一步机房空调系统冷量估算可得：空调系统总制冷量Q‘：369.6kW冷机选用台数：2+12用1备单台冷机的制冷量：184.8kW配置采用N+1或N+2，台数的选择需作技术经济比较。小型项目可选1台。规范规定：电动压缩式冷机的总装机容量，应根据计算的空调系统冷负荷值直接选定，不另作附加；在设计条件下，当机组的规格不符合计算冷负荷要求时，所选择的总装机容量与计算冷负荷的比值不得超过1.1。冷机选型的温度为冷机厂家通用的设计，如有不符需提出。冷水机组根据冷凝器的方式分为风冷冷水机组和水冷冷水机组，需要从占地、投资、运行费用等综合考虑，根据项目实际情况选择水冷式还是风冷式冷水机组。冷机选用台数：台3台，2用1备单台冷机的制冷量：kW184.8冷冻水进水温度：℃12冷冻水出水温度：℃7冷却水进水温度：℃37只有水冷机有。冷却水出水温度：℃32冷水机组选型需注意的基本参数：举例选型参数第三十一页，共35页。智冷空调系统选型介绍——新建机房第四步冷却塔选型根据第三步冷机选型可得：单台冷机的制冷量：184.8kW单台冷机压缩机功率：kW单台冷却塔的散热量：kW冷却塔台数：2+12用1备选用水冷机时，冷却塔的散热量为水冷机制冷量+水冷机压缩机功耗。选用风冷机时，冷却塔的散热量为风冷机制冷量。冷却塔分为开式冷却塔与闭式冷却塔，智冷空调系统采用闭式冷却塔。选用水冷冷水机组时，必须选用冷却塔，一般水冷冷水机组与冷却塔是一一对应。选用风冷冷水机组时，考虑节能情况时，可选择冷却塔与风冷冷水机组并联。冷却塔数量不用考虑备用台数：