貴州某大數據人才培訓中心數據機房空調系統設計

楊 黎

(中國電建集團貴陽勘測設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 項目概況

本項目為某大數據人才培訓中心建設項目，位于貴州省開陽縣，總建筑面積16904m2，功能為數據機房、會議中心、培訓中心、展覽中心以及培訓教室等，各子項建筑定性均為二類公建，本文著重闡述數據機房空調系統。

2 室外設計參數

1） 夏季空調計算干球溫度：29.2℃，夏季空調計算濕球溫度：22.4℃；2） 冬季空調計算干球溫度：-6.0℃，冬季空調計算相對濕度：88%

3 室內設計參數

1） 冷通道溫度：18-27℃，冷通道相對濕度：≤60%，冷通道露點溫度：5.5~15℃；2） 機房環境溫度：5~45℃，機房環境相對濕度：8-80%，機房環境露點溫度：≤27℃。

4 空調系統冷熱負荷

1） 舒適性空調夏季熱負荷1290KW，冬季熱負荷為1324KW；2） 數據機房一層空調面積為115m2，空調夏季計算冷負荷：334KW；數據機房二、三、四層空調面積為82.28m2，空調夏季計算冷負荷：169.7KW；UPS 配電間冷負荷為160KW。

5 空調冷源及末端設計

由于開陽地區全年氣溫較低，為降低全年能耗，本項目采用自然冷卻（組合式空調器） +一體式雙源熱泵機組的新型空調形式，以下分別說明兩種能源形式的利用情況：

1） 自然冷卻（組合式空調器）：利用焓濕圖進行風量計算，設計發現，當室外計算溫度低于18℃時，利用組合式空調器進行室外新風及室內回風的調節就可以處理本項目的機房余熱，使機房溫濕度參數滿足國家規范要求，具體計算過程如下：

①工況一：室外溫度：-6°C，室外相對濕度：88%，室外露點溫度：-7.4°C。該工況下,組合式空調器送風量：40000m3/h，新風量：14000m3/h，回風量：26000m3/h。冷通道溫度：18°C，冷通道相對濕度：33.7%，冷通道露點溫度：2°C。熱通道溫度：31°C，相對濕度：20.1%，露點溫度：5.4°C 。該工況由于冷通道露點溫度較低，需進行加濕處理；②工況二：室外溫度：8.5°C 室外相對濕度：83.3%，室外露點溫度：5.8°C。該工況下，組合式空調器送風量：40000m3/h，新風量：23000m3/h，回風量：17000m3/h。冷通道溫度：18°C，冷通道相對濕度：20%，冷通道露點溫度：14.9°C。熱通道溫度：31°C，室外相對濕度：20.6%，室外露點溫度：5.8°C ；③工況三：室外溫度：18°C，室外相對濕度：82%，室外露點溫度：14.9°C 。該工況下，組合式空調器送風量：40000m3/h，新風量：23500m3/h，回風量：16500m3/h。冷通道溫度：27°C，冷通道相對濕度：48%，冷通道露點溫度：14.9°C。熱通道溫度：41°C，室外相對濕度：23.1%，室外露點溫度：4.9°C 。

2） 當室外空氣溫度超過18℃后，僅靠室外低溫空氣已經無法帶走機房余熱，需要啟動室外冷源。本項目室外冷源采用一體式雙源熱泵機組，室內末端采用行級恒溫恒濕精密空調，供回水溫度為7/12°，水系統采用一次泵變流量雙管系統，設計兩套供回水管，一用一備，便于水管檢修時機房系統能正常運行。

6 投資運行費用比較

本次比較是針對規模較小的數據機房經常采用的行級精密空調系統與本項目設計系統的費用比較，具體參數見下表：

空調系統初投資及運行費用比較（萬元）

7 結語

本項目在機組搭配方面，利用一體式雙源熱泵機組由于冬季熱衰減導致機組選配容量在夏季有富余的這一條件，將夏季閑置的設備利用起來為數據機房提供夏季冷負荷，同時由于一體式雙源熱泵機組夏季采用水冷形式，能效比可達到6.5，優異于一般的風冷熱泵系統，能較大幅度減少夏季運行費用。另外冬季通過組合式空調器利用室外低溫空氣排除機房內余熱，減少壓縮機運行費用。