绿色数据中心机房空调方案冷冻水下送风

第一部分：工程概况及建设原则与目标

一、工程概况

1、机房长、宽、高；净空高度、有无地板、地板高度；机房朝向、密封情况。

2、每个机房的设备类型、设备数量、设备功耗。

3、原有空调情况、送回风方式（改造项目）。

4、机房出现问题描述（改造项目）。

5、冷冻水空调系统状况描述：冷冻水供水温度：7℃，回水温度；12℃压力；100Kpa;管路：双路供水或单路供水等。

二、数据中心机房空调设计依据与标准

1、设计规范与参考依据

根据国家和国际的数据中心机房与空调的标准与规范：

●GB50174-2008《电子计算机机房设计规范》

●GB/T2887–2000《电子计算机场地通用规范》

●ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning

Engineers, Inc.) TC9.9

●TIA942标准(Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)

●其他数据中心和暖通空调设计规范和文件

2、机房设计标准

数据中心机房和电力机房内有严格的温、湿度、噪音等要求，机房按国标GB2887-89《计算机场地安全要求》的规定：

1）、温度、湿度标准：

2）、噪音标准：

主机房区的噪声声压级小于68分贝

3）、正压密封要求

主机房内要维持正压，与室外压差大于9.8帕，机房要求密封运行，减少门窗等区域的冷风渗透。

4）、洁净度要求

在表态条件下，主机房内大于0.5微米的尘埃不大于18000粒/升。

5）送风速度

送风速度不小于3米/秒。

6）新风需求

满足工作人员工作所需的新风要求量，按照30～40m3/h·人计算。

根据机房实际可实施的情况，在过渡季节，引入室外较低温度的冷风，减少机房内空调负荷，减少机房空调能耗。

三、数据中心空调建设原则与目标

1）、标准化。数据中心机房规划设计方案，基于国际标准和国内有关标准，包括各种机房设计标准，机房空调相关规范以及计算机局域网、广域网标准，从而为建设高标准、高性能机房奠定基础。

2）、先进性与实用性相结合。机房空调系统设计立足于高起点，参考国际先进的机房空调建设经验以及业界同类机房的建设经验，适应当前数据中心机房的实际情况，构建合理并适当超前的技术体系架构。

3）、可靠性。数据中心机房空调系统应具有高可靠性，以保证数据中心主设备的稳定运行；机房空调制冷量按照机房内设备功耗量以及规划布局等因素设计计算，并考虑合适的冗余，保证为用户提供连续不间断的365×24小时空调运行服务。

4）、可扩充性和工程可分期实施。在机房空调系统设计中充分考虑用户后期的扩容，以及不同功能区间的划分，进行合理的冗余设计，预留合适的安装位置；实现根据区域扩容情况逐步增加机房空调，提高初次投资的利用率。

5）、智能与群控管理。机房空调系统采用智能化设计，可以实现对机房内多台机组进行集群控制，根据机房负荷变化，控制机房空调运行，实现空调能效管理。提供远程监控通信接口，实现远距离监控，远程监控与当地控制相同。

6）、绿色环保、节能、减排。数据中心机房空调设计充分考虑当前机房节能技术和节能方案，满足各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求，考虑环保、减排的要求，

建设安全可靠、舒适实用、绿色节能、高效的数据中心机房。

7）、可维护性。机房空调系统采用模块化结构设计，100％全正面维护，各部件均为标准系列化部件，并保证有充足的备品备件，减少维护时间和工作量。

第二部分：空调技术方案与建议

一、本工程中心机房空调负荷计算

1、机房热负荷计算方法一

机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。按照机房热负荷各组成部分精确计算。

●设备热负荷（计算机及机柜热负荷）；

●机房照明热负荷；

●建筑维护结构热负荷；

●补充的新风热负荷；

●人员的散热负荷等。

（1）设备热负荷：

Q1=P*η1*η2*η3（kW）

Q1：计算机设备热负荷

P：机房内各种设备名义总功耗（kW）

η1：同时使用系数

η2：利用系数

η3：负荷工作均匀系数

通常，η1、η2、η3取0.7～0.8之间，考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。

如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T 5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备热负荷计算。（2）机房照明热负荷：

Q2=C*S （kW）

C：根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/m2。以后的计算中，照明功耗将以20 W/m2为依据计算。

S：机房面积

（3）建筑维护结构热负荷

Q3=K*S/1000 （kW）

K：建筑维护结构热负荷系数（50～60W/m2机房面积）

S：机房面积

（4）人员的散热负荷：

Q4=P*N/1000 （kW）

N：机房常有人员数量

P：人体发热量，轻体力工作人员热负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。

（5）新风热负荷主要按照人员所需新风负荷量计算，一般较小，一般用机房空调设计冗余量进行平衡。

则，机房热负荷Q t= Q1+Q2+ Q3+ Q4

2、机房热负荷计算方法二

机房主要的热负荷来源于设备的发热量及维护结构的热负荷。因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。根据以往经验，除主要的设备热负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散热负荷等。如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。

采用“功率及面积法”计算机房热负荷。

Q t=Q1+Q2

其中，Q t总制冷量（kW）

Q1室内设备负荷（=设备功率×0.8）。如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T 5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备热负荷计算。

Q2环境热负荷（=0.12～0.18kW/m2 ×机房面积）

3、机房热负荷计算方法三

在实际工程方案设计中由于建筑物机构的复杂性与未来设备安装的不确定性，通常可以参考下表经验数值，然后根据总面积计算出冷量需求。

采用“面积估算法”估算机房热负荷。

Q t=S*P/1000 （kW）