獨(dú)孤九劍第五劍

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前章（第四篇）文章講述了Google數(shù)據(jù)中心采用通過(guò)增加設(shè)備的換熱面積，增加冷凍水系統(tǒng)溫差、降低設(shè)備局部阻力以及降低冷源系統(tǒng)輸送距離的方式，來(lái)降低冷凍水系統(tǒng)水泵的功率。本章（第五篇）主要講述Google數(shù)據(jù)中心如何降低冷水機(jī)組的功率。

對(duì)于數(shù)據(jù)中心常規(guī)冷凍水空調(diào)系統(tǒng)而言，下圖為北京地區(qū)PUE=1.3典型數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備的能耗占比圖：

常規(guī)供回水溫度（15~21℃）冷源系統(tǒng)示意圖

數(shù)據(jù)中心各個(gè)部分能耗占比分析圖

從圖中計(jì)算數(shù)據(jù)可以看出：由于在北京地區(qū)，冬季時(shí)間比較長(zhǎng)，其冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)間相對(duì)其他地區(qū)比較短，冷水機(jī)組能耗占整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)約1/3。

對(duì)于1套典型的數(shù)據(jù)中心制冷單元設(shè)備配置如下：

在不同冷卻水溫度下，冷凍水進(jìn)出水溫15/21℃時(shí)，變頻離心冷水機(jī)組COP值如下圖所示：

冷水機(jī)組在部分負(fù)荷（50%~80%）情況下，冷水機(jī)組cop值有明顯的升高，如下表所示：

備注：水泵變頻會(huì)影響冷水機(jī)組的效率，本章節(jié)不討論水泵流量變化情況下的工況

在水泵不變頻的情況下，計(jì)算冷卻水溫度24℃時(shí)，不同負(fù)載率下，制冷單元COP值如下表所示：

實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，也發(fā)現(xiàn)冷水機(jī)組在70%~80%負(fù)載率時(shí)，整個(gè)制冷單元效率值最高。如果冷水機(jī)組負(fù)載率低于60%，制冷單元效率會(huì)有明顯降低。

筆者參與歐美數(shù)據(jù)中心建設(shè)的項(xiàng)目中，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)都很多，一般采用5+1的配置。通過(guò)增加冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)冷水機(jī)組負(fù)載率，提高制冷單元制冷效率。

下圖為google三大數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)房的圖片：

喬治亞數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)房

新加坡數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)房

西雅圖數(shù)據(jù)中心制冷機(jī)房

為了降低冷水機(jī)組功率，總體而言需要做到如下幾條：

• 采用變頻離心冷水機(jī)組。

• 冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)盡量多，可以通過(guò)臺(tái)數(shù)調(diào)節(jié)，來(lái)保證冷水機(jī)組的負(fù)載率70~80%的高效運(yùn)行。

• 盡量保證冷水機(jī)組低冷卻水溫運(yùn)行。

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