《冷却水空调系统安全与节能运行研究》

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1、2012年11月26日项目名称：冷却水空调系统安全与节能运行研究一.课题目标实现情况目录二、主要研究成果（整合后）1.1研究背景及意义通信网络规模的不断扩容，特别是通信机房单位面积设备功耗的不断增加，传统的单元式恒温恒湿空调系统运行出现的夏季制冷量衰减、高压告警频繁、能耗高，噪音扰民现象越来越严重。为了解决单元式空调的相关问题，通信运营商开始引入冷却水空调或冷冻水空调（合称水冷空调，特点是都有水系统）；但实际的运行表明，运营商对水冷空调的水系统管道路由备份及切换、安全配置等方面缺少经验积累。同时空调水系统存在水管进机房的隐患，于是在上塘机楼引入冷却水空调系统。

2、但随着系统的安装和运行，暴露出一些问题，集中体现为水管路由备份不足，系统监控信息不全，安全性差；自动化程度低，不利于节能运行。因素通风不良环境温度高建筑设计冷凝器脏影响1.2课题研究目标1、提高闭式冷却水系统的供水可靠性，从水源、管路、末端切换等角度实施优化，使水系统达到电源专业的双源双路由等级。2、优化闭式冷却水空调系统的集中控制系统，通过创新式的混合式控制模式（实现一点集中监控，集控故障时亦可分控）使冷却水空调系统所有设备可监可控，将闭式冷却水空调系统安全可靠地应用于通信机房，并降低通信机房PUE。3、有效解决风冷型机房空调在大型枢纽楼安装较为集中式散热问

3、题，利用水冷系统解决部分因建筑原因无法安装风冷型室外机的解决方案。1.3主要研究内容一、主要研究内容：1、现状调查。主要包括现有问题的整理，并参考通信电源标准，提出设计、维护应该达到的标准；研究相关国家和国际标准，吸收已有先进经验。2、研究供水可靠性方案。从安全角度，对冷却水空调的水源、路由、冷却塔、水泵、壳管式冷凝器、水路切换装置等关键点提出技术要求。3、研究风冷空调增设冷却水系统的方案及一种基于双冷源空调改造的软件控制系统。4、研究节能方案。从节能角度，对冷却水空调的冷却塔、水泵运作模式提出技术要求。5、研究冷却水空调集中智能控制系统技术与安装要求。1.3

4、主要研究内容二、项目难点及解决方案：1、冷却水空调节能型集中控制系统的专业需求个性化强。通信行业对电源监控、节能的研究深入，要实现闭式冷却水空调系统的节能化集中监控，需要介入的单位多。解决办法:暖通、弱电、电源等各专业应协助厂家，开展PLC程序编制。初步计划为：冷却水空调系统每台闭式冷却塔对应配置一套独立的变频配电柜，控制柜按冷却塔、冷却水循环泵一对一配置，对各设备进行集中控制和分控。2、水路与电路存在差异，要使水路达到电路的双电源双路由等级，实现上存在不确定性，特别是部分器件没有现成品。解决办法:（1）联合电源、暖通、给排水等专业，发挥设计院的优势；（2）对

5、非现成品进行发明创造。3、水冷技术应用的难点是如何在后期改造中添加的设备与机房空调实现“一体化运行”，保证空调设备良好运行。解决办法:开发出一种基于双冷源空调改造的软件控制系统。1.3主要研究内容三、总体研究思路：1、浙江移动石桥通信枢纽楼已运用了冷却水空调系统，因此结合该项目对不同装机量下的空调动态负荷进行模拟计算，综合分析冷却水空调系统动态运行节能技术，寻找提高空调系统运行策略的方法，在系统节能研究中做有益的尝试。同时，对冷却水空调系统采用最优化的控制手段，对冷却水系统设备进行集中监控和管理，使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行

6、，降低各系统运行费用，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证系统充分运行。2、宁波鄞州生产中心与杭州湾项目有意向引入冷冻水空调系统，因此结合两个项目的设计研讨、厂家技术交流，获得空调水系统在安全性、节能型上的相关资讯，整理出电信级的空调水系统技术方案。3、结合水冷机房空调在河南地区风冷机房空调的改造应用，总结出冷却系统中冷却塔、阀门、冷凝器及循环泵等关键部件的技术要求。1.4主要技术方案和关键技术1、水路的双源双路优化方案。实现水路由的冗余备份，便于设施的维护更换。2、冷却水空调循环泵及冷却塔风机的变频配置方案3、冷却塔风机、冷却水外循环泵的控制逻辑模型，主要

7、实现最大程度的节能运行。建立冷却水空调集中监控系统，实现所有关键点可监可控。4、风冷空调增设水冷却系统的改造模型。5、一种基于双冷源空调改造的软件控制系统。6、新型器件、冷媒的探索。1.5目标完成情况总结本课题完成的目标主要包括：1、结合实际工程，分析了额定工况下不同装机容量下的通信机房空调冷却水系统的设备全年能耗趋势和不同工况下满装机容量下空调设备的能耗数据。通过数据分析，得到额定工况下通信机房空调的主要能耗是恒温恒湿空调设备产生的，在这一点的基础上分析了不同工况下满装机容量下空调设备的能耗，得到冷却却塔供水温度保持在21度的时候，空调系统的设备总能耗最小，

8、在21度-27度，空调系统的设备总能耗