電制冷-預(yù)冷-自然冷模式切換邏輯

為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心高可靠性運(yùn)行需求，英灃特BA部門(mén)總結(jié)了目前國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行邏輯，致力于數(shù)據(jù)中心控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，特此隆重推出數(shù)據(jù)中心冷源BA系統(tǒng)核心的標(biāo)準(zhǔn)控制點(diǎn)表、標(biāo)準(zhǔn)控制邏輯和標(biāo)準(zhǔn)控制動(dòng)畫(huà)。本次標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行邏輯主要分析電制冷-預(yù)冷-自然冷模式切換下，系統(tǒng)安全運(yùn)行的重難點(diǎn)。

前幾篇文章詳細(xì)講解了冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵的相關(guān)控制點(diǎn)位，本篇將詳細(xì)講解電動(dòng)閥門(mén)的相關(guān)控制點(diǎn)位：

備注：數(shù)據(jù)中心的電動(dòng)閥門(mén)和設(shè)備一定要配置雙DO點(diǎn)位，防止控制單元斷電重啟過(guò)程中，會(huì)給閥門(mén)和設(shè)備發(fā)出0V信號(hào)，導(dǎo)致閥門(mén)和設(shè)備全部處于關(guān)閉狀態(tài)。

電制冷—預(yù)冷模式下的切換分析：

  以冷凍水供回水溫度15/21℃為例，電制冷切換到預(yù)冷模式需要滿(mǎn)足如下三個(gè)條件：

• （1）8℃＜濕球溫度＜ 15℃（溫度可調(diào)整）

• （2）冷卻塔的風(fēng)機(jī)頻率≤40HZ（頻率可調(diào)整）

• （3）冷凍水回水溫度-冷卻塔的出水溫度≥2℃（溫差可調(diào)）

由于實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，夏季工況下冷卻塔處于部分負(fù)載運(yùn)行，冷卻塔的出水溫度保持不變。在不引入試驗(yàn)塔的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)工況（3）。大部分項(xiàng)目為了控制運(yùn)行簡(jiǎn)單，僅僅只引入條件（1）（2）作為切換判斷，無(wú)實(shí)驗(yàn)冷卻塔的設(shè)置。因此此判斷條件（1）（2），需要運(yùn)維人員密切觀察冷卻塔的實(shí)際散熱能力與冷卻塔散熱逼近度直接的關(guān)系，做好相應(yīng)的記錄。

預(yù)冷模式運(yùn)行過(guò)程中，板式換熱器冷凍側(cè)的電動(dòng)開(kāi)關(guān)閥（C1和C2）連鎖溫差△T（冷凍水回水溫度-冷卻塔的出水溫度）：

• 當(dāng)△T＜0℃時(shí)，C1關(guān)閉，C2閥打開(kāi)，板式換熱器不參與工作，冷凍水沒(méi)有預(yù)冷模式

• 當(dāng)△T≥0℃時(shí)，C1打開(kāi)，C2閥關(guān)閉，冷凍水進(jìn)行預(yù)冷

預(yù)冷模式運(yùn)行過(guò)程中，板式換熱器的冷卻側(cè)的閥門(mén)（CW1和CW2）始終保持開(kāi)啟狀態(tài)，調(diào)節(jié)冷水機(jī)組的負(fù)載率。

預(yù)冷模式運(yùn)行示意圖

從整體的控制邏輯來(lái)分析，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)可以盡早的從電制冷模式切換到預(yù)冷模式，對(duì)于系統(tǒng)安全和節(jié)能有如下優(yōu)點(diǎn)：

• 可以盡快利用夜間低溫進(jìn)行預(yù)冷，白天高溫時(shí)，板式換熱器的換熱過(guò)程會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

• 白天電制冷、夜間預(yù)冷的氣候條件下，此時(shí)全天溫度比較高，冷水機(jī)組無(wú)低負(fù)載工況，系統(tǒng)運(yùn)行比較安全。

預(yù)冷模式—自然冷卻模式的切換分析：

  以冷凍水供回水溫度15/21℃為例，電制冷切換到預(yù)冷模式需要滿(mǎn)足如下五個(gè)條件：

• （1）濕球溫度＜ 8℃（溫度可調(diào)整）

• （2）冷卻塔的風(fēng)機(jī)頻率≤40HZ（頻率可調(diào)整）

• （3）冷水機(jī)組的負(fù)載率低于額定負(fù)載率的45%（負(fù)載率可調(diào)整）

• （4）冷卻塔的出水溫度＜13℃（溫度可調(diào)）

• （5）冷卻塔出水溫度-冷凍水供水溫度＜2℃（溫差可調(diào)）

由于實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，過(guò)渡工況下冷卻塔處于部分負(fù)載運(yùn)行，冷卻塔的出水溫度基本保持不變。在不引入試驗(yàn)塔的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)工況（4）（5）。大部分項(xiàng)目為了控制運(yùn)行簡(jiǎn)單，僅僅只引入條件（1）(2)（3）作為切換判斷，因此判斷條件需要運(yùn)維人員密切觀察冷卻塔的實(shí)際散熱能力與冷卻塔散熱逼近度直接的關(guān)系，做好相應(yīng)的記錄。

預(yù)冷模式—自由冷卻模式切換邏輯圖

自然冷卻模式下運(yùn)行有如下安全相關(guān)的問(wèn)題：

• 由于剛進(jìn)入冬季時(shí)，天氣有波動(dòng)，自然冷卻運(yùn)行模式下可能會(huì)造成白天的溫度過(guò)高，需要運(yùn)維團(tuán)隊(duì)密切關(guān)注白天最高的濕球溫度。

• 引入試驗(yàn)塔后，系統(tǒng)能自行判斷運(yùn)行邏輯切換。

• 實(shí)際切換過(guò)程中，運(yùn)維團(tuán)隊(duì)為了安全，往往增加一組制冷單元運(yùn)行，待制冷單元運(yùn)行穩(wěn)定后，進(jìn)行停機(jī)切換。