河北某大型數據中心一期機電配套工程冷水主機工程設計案例，制冷站數據中心一層，地上五層,數據中心A總建筑面積24797.47平米，建筑高度23.70米。主要功能為制冷機房、高低壓配電室、數據機房、電力電池室、監(jiān)控室等。

? 制冷站空調系統(tǒng)設計,包括制冷站內冷熱源、水泵、冷卻塔等設備，空調水管路等。不含通風、防排煙設計;不含機房空調末端及末端空調支管。

??數據中心新風系統(tǒng)。

參照可研規(guī)劃：數據中心機房A工藝負荷預測機架設備冷負荷為18015kW，電源設備冷負荷1801.5kW，圍護、照明、人員等其他冷負荷1487kW，總冷負荷為21303.5kW。其中一期近期工藝負荷預測，設備冷負荷為8480kW。

數據中心機房空調采用冷凍水型機房專用空調，全年制冷,冷水機組、冷卻塔、板式換熱器、水泵、定壓裝置等設備采用(N+1)原則布置。

冷熱源

（1）根據機電配套工程可研要求：該工程冷源采用10KV高壓離心冷水機組+板式換熱器+冷卻塔系統(tǒng)形式，為數據中心提供集中冷源。數據中心機房A與數據中心機房B分別在一樓建設冷源系統(tǒng)，通過母管連接，共用一臺備用冷水機組,母聯管路通過地下管溝鋪設連接。數據中心機房A規(guī)劃3臺10KV高壓離心冷水機組，單臺制冷量為2500RT(8790KW),運行三臺，其備用冷水機組安裝在數據中心機房B一層制冷機房；數據中心機房B規(guī)劃3臺10KV高壓離心冷水機組，單臺制冷量為2500RT(8790KW),運行二臺，其中一臺作為兩棟機房樓A/B共用備用冷水機組,母管連接。

（2）數據中心機房A規(guī)劃3臺10KV高壓離心冷水機組，單臺制冷量為2500RT(8790KW),運行三臺，總冷量26370KW，滿足可研工藝總規(guī)劃要求。根據甲方的任務書,一期安裝2臺，1用1備，空調供回水溫度采用14/19%%DC，空調供回水管接至空調水管井為各樓層預留樓層支管。高壓冷水機組的控制柜由設備廠家配套供貨。空調冷水循環(huán)泵采用變頻泵，參數：G=1600m3/h,H=35m,承壓1.0MPa，變頻控制,3臺,一期上2臺。冷水循環(huán)泵和空調末端風機設置15min的UPS不間斷電源供電，在市電切換或中斷時實現不間斷制冷。機房空調系統(tǒng)設置15分鐘應急水蓄冷裝置(考慮機架功率≥5KW/j)，室外開式罐蓄水量為600m3，水位高度在26米，水溫控制在14%%DC，蓄冷系統(tǒng)由專業(yè)廠家深化設計與施工。

（3）數據中心機房A規(guī)劃3臺冷卻塔(帶輔助電加熱)，安裝在五層室外屋面，單臺水量G=1900m3/h,規(guī)劃3臺，一期上2臺，1用1備，冷卻水供回水設計溫度為32/37℃。設置冬季冷卻塔間接供冷，減少冷水機組運行時間，冷卻水供回水（即板式換熱器一次側進出水）溫度為13/18℃，冷凍水供回水（即板式換熱器二次側出進水）溫度為14/19℃?？紤]到冷卻塔補水系統(tǒng)安全要求，設置三臺冷卻塔12小時補水蓄水量，計1134m3。給排水專業(yè)在土建階段實施。變頻控制空調冷卻水循環(huán)泵參數：G=1900m3/h,H=28m,規(guī)劃3臺，一期上2臺。

（4）板式換熱器參數：Q=8790Kw,一次側：13/18℃,二次側：19/14℃,外形尺寸：≤1200x6000x3200(H),壓損≤50kPa,運行重量15000kg

（5）工程配置2臺（1用1備）螺桿式水源熱泵機組作為數據機房初期低負荷冷源使用，后期作為舒適性空調及維護支撐用房冷熱源使用。

（6）空調水系統(tǒng)采用氣壓罐定壓補水，補水采用軟化水，定壓補水系統(tǒng)安裝在一層制冷機房內。平時，采用室外型高位開式蓄冷水罐作定壓、補水，根據開式蓄冷罐水位信號控制補水泵啟停。停用或檢修時，啟動室內定壓補水機組。

（7）空調冷凍水，冷卻水經過電子廣譜感應水處理器處理，達到除垢、殺菌、防腐的目的。冷水機組設膠球在線清洗裝置，可以有效的降低冷凝器的污垢熱阻，保持換熱效率不降低。

（8）該工程采用冷卻塔間接供冷方式利用室外自然冷源。在系統(tǒng)上串聯板式換熱器，并增加切換管路和閥門。

? 當冷卻塔出水溫度小于13℃（可調）時，關閉冷水機組，完全采用自然冷卻。系統(tǒng)斷開與冷水機組的連接，切換到直接與板式換熱器連接，通過板式換熱器換熱直接帶走室內熱量。

??當冷卻塔出水溫度在13~18℃（可調）時，采用部分自然冷卻。冷卻水或冷凍水同時經過板換和冷機，冷卻水先預熱

再進冷機，同時冷凍水先預冷后再進冷機。在冬季可大幅降低冷水機組運行時間，在過渡季節(jié)可降低主機運行功率，從而降低制冷系統(tǒng)用電量。

??當冷卻塔出水溫度高于18℃時，關閉板式換熱器水路，啟動冷水機組制冷系統(tǒng)。

（9）熱回收空調冷、熱源設計

制冷機房配置了兩臺450RT的水源熱泵機組,布置在一層制冷站，冷卻塔布置在屋頂。數據機房初期設備冷負荷較小時，開啟水源熱泵機組制冷，冷水供回水溫度為14/19℃，冷卻水供回水溫度為37/32℃。數據機房設備冷負荷滿足2500RT開機負荷時，水源熱泵機組作為數據中心、維護辦公樓舒適性空調冷熱源使用。制冷時，冷水供回水溫度為7/12℃，冷卻水供回水溫度為37/32℃；供熱時，熱水供回水溫度為45/40℃，熱回收冷水側溫度為19/14℃。

冷卻水塔布置圖

水系統(tǒng)流程圖

制冷機房平面圖

制冷機房剖面圖

制冷站冷凍水管定位圖

制冷站冷卻水平面圖