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IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(二)

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时间: 2018-04-04
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      摘要:本文分析了IDC机房在市电断电时末端设备可以继续工作和停止工作两种情况下,IDC机房温度上升情况,在此基础上分析了水蓄冷应急供冷的可行性、系 统设计及相应控制原理。另本文重点研究分析了一套既可实现IDC机房节能又可作为应急供冷冷源的水蓄冷系统。

     关键词:数据中心;温度变化;水蓄冷


IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(一)


2.4 水蓄冷用于应急供冷冗灾蓄冷量计算 用于冗灾时,蓄冷量计算为:

IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(二)

其中:Q :总蓄冷量;Q :制冷量;h :

 应急供冷时间可取 20min;

蓄冷罐的容积可按系统需要的蓄冷量进行计算,同时考虑到蓄冷罐与整个水 系统为串联连接,系统管路也可视为蓄冷罐的一部分,管路中的冷水保有量也可 作为一部分的蓄冷水量。

 系统需要的蓄冷水量为:

IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(二)

在此基础上再取 10%的余量,则蓄冷罐容积:

IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(二)

2.5 水蓄冷应急冗灾控制原理以及冗灾运行效果 

   水蓄冷应急供冷冗灾系统的控制,对于在线串联系统控制比较简单,一般可 采用平均温度法进行控制。蓄冷主机在夜间低谷时段进行蓄冷,蓄冷槽内装有测 温电缆,可实时监测蓄冷槽竖直方向的温度变化,进而统计出蓄冷槽内冷冻水的 平均温度。当如果平均温度达到蓄冷温度则进行蓄冷,如果平均温度未达到蓄冷 温度则暂不启动蓄冷。在此过程中如果发生断电或检测到原空调系统供冷出现故 障,则立即切换到应急供冷模式。

     对于应急供冷冗灾模式,应该需要实现可以周期性蓄冷和自动放冷。结合前 文温升部分计算,运用水蓄冷系统作为断电时的应急供冷系统能有效减缓机房内 温度上升,如下图模拟所示:


IDC 机房温升与水蓄冷应急供冷的研究(二)

    2.6 既可实现移峰填谷又可冗灾的水蓄冷控制原理及运行效果 

    在基于对断电后IDC机房温升研究以及水蓄冷作为IDC机房应急供冷系统研 究的基础上,可研究开发一套既可用于数据中心移峰填谷又可用于应急供冷的水 蓄冷系统。此系统正常运行的关键是要通过计量系统实施监控蓄冷水槽中的有效 蓄冷量以及监测系统能够准确判断切换临界条件。

    利用富余主机在夜间低谷电时段进行蓄冷,监测系统实时监测原空调系统是 否正常运行。如能正常运行则在次日高峰时段自动放冷,放冷时实时监测其放冷 量是否已达最大安全放冷量,如未达到则继续在高峰时段进行放冷,反之则停止 放冷。在此过程中如监测到低温差、超温或停水等非正常信号时则立即切换到应 急供冷模式,待信号恢复正常时停止应急供冷。

     3.结语运用水蓄冷系统作为数据中心的应急冷源,不但启动时间快且可根据实际需 求选择不同的模式。尤其对于既可实现移峰填谷又可实现冗灾的水蓄冷系统,不 但能有效解决应急供冷问题还能为数据中心带来丰厚的经济效益。




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