办公数据机房24小时空调系统方案分析

马妮

【摘要】文章对办公塔楼中的数据机房24小时空调冷源系统方案进行分析比较，并提出最终建议，可供参考。

【关键词】办公；数据机房；24小时空调；预留

1、概述

某项目260米56层办公塔楼，办公的数据机房是公司的信息管理中心，机房内的服务器、数据交换设备等设备在运行中会产生大量的热量，环境温度过高会影响设备的工作状态甚至导致设备无法运行，且长期恶劣的环境温度会影响电子元件的使用寿命。

业务系统中累积的数据是企业不可或缺的宝贵资产，一旦丢失，损失难以估量，故为保护数据及保障服务器的稳定不间断运行，通常要求数据机房内设置24小时空调。

2、数据机房冷负荷估算

考虑到将来的办公租户分别来自不同企业，各自的IT设备较少，初步按每层预留30m2的办公数据机房。数据机房的主要发热源来自于其内的数据处理设备。在初始设计阶段，因无法确定机房内设备类型及设备负载散热量，所以按面积指标法对冷量进行估算，机房负荷指标暂按600 W/m2考虑。

3、空调冷源系统

24小时空调冷源系统主要有冷冻水系统、冷却水系统和VRV多联机系统三种方案，下面将结合项目条件进行阐述。

1）冷冻水系统

采用由集中制冷机房提供的6/11℃冷冻水作为冷源，在每层办公数据机房预留接口，将来租户根据自身情况自行购买及安装机房空调设备。冷冻水系统主要由冷水机组、冷却塔、循环水泵、中高区板式换热器、连接水管等组成。

2）冷却水系统

采用由室外冷却塔提供的冷却水作为冷源，统一为各租户的机房空调机组散热。冷却水系统由业主单独为其设置独立的冷却塔，提供24小时空调冷却水，每层预留冷却水接口，将来租户根据自身情况自行购买及安装机房空调设备。

冷却塔的选择有闭式冷却塔及开式冷却塔。一般来说，两者均可以设置在裙楼屋面，避难层或屋顶层等具备散热条件的地方。根据冷却塔放置位置的不同，冷却塔的选择也有所不同。下面将就冷却塔的类型及放置位置进行分析。

方案一：裙楼屋面，开式冷却塔

若将开式冷却塔设在裙楼屋面，冷却水在系统低位向高位输送，需在开式冷却塔前额外增设板换，而本身水系统在高、低区划分时已经设置了一级板换，这样冷却水系统为二级板换系统。根据深圳湿球温度27.5设计，以31/36℃作为冷却塔的进出水温度，经过一级板换后进出水温为32/37℃，再经过中高区的二次板换后系统末端的水温为33/38℃。

这样，该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度为：低区32/37℃，中高区33/38℃。

案二：裙楼屋面，闭式冷却塔

将闭式冷却塔设在裙楼屋面，以31/36℃作为冷却塔的进出水温度，经过中高区的板换后系统末端的水温为32/37℃。这样，该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度为：低区31/36℃，中高区32/37℃。

方案三：避难层

若考虑将冷却塔放置在避难层，考虑到日后运行的检修或更换，因闭式冷却塔内换热盘管是整体式设计，无法拆卸运送，而且较之开式冷却塔来说造价高，因此在避难层有条件放置冷却塔的情况下，应选择开式冷却塔。为保持冷水水水质，开式冷却塔前应设置板式换热器，以31/36℃作为冷却塔的进出水温度，经过板换后进出水温为32/37℃作为冷源，该系统为日后租户提供的24小时冷却水进出水温度：低/中/高区均为32/37℃。

以上介绍的三种冷却水系统，方案三放置在避难层的方案，系统较分散，增加了维护管理的难度也增大了系统运行的故障风险；方案一与方案二使用效果类似，但因闭式塔的造价高。因此，若考虑冷却水系统，方案一较为可行 ，即采用在裙楼屋面设置开式冷却塔+板换的系统方式。

3）VRV多联机系统

VRV，即变制冷剂流量多联空调系统（VariedRefrigerant Volume），该系统由制冷剂管路连接的室内机和室外机组成，可以一台室外机连多台室内机。室外机可放置在屋面、避难层。对于业主来说，仅需预留管井和室外机安装位置的条件，日后由租户自行购买和安装机组。

4、系统方案比较

结合本项目条件分析可知：

1）VRV系统前期投入小，对于业主来说，仅需在每层避难层预留VRV室外机安装位置的条件，以及在各层机房内预留冷媒管井，日后分层租售给不同类型的租户，办公数据机房使用的空调设备日后由租户自行购买和安装，各自运行维护，且空调使用上仅计电费就能明白消费，减少用户间的争议纠纷。但是，系统较为分散，且需占用避难层的开敞空间。

2）冷却水系统在南方应用较少，因为南方空气湿球温度高，冷却水温度偏高，对室内机的制冷效果有一定影响，令租户的IT机房内的温度有波动性，影响IT设备使用的稳定性及安全性。对于业主来说，业主需额外增加冷却塔、板换及水泵等设备的购置及安装，增加了项目初投资，因此，不建议采用。

3）冷冻水系统因項目已经设有集中空调系统，地下室制冷机房和裙房冷却塔位置已规划，具备中央制冷的实施条件，仅需在主机配置上考虑供24小时空调使用的小型机组，便于日后系统调节及计费，对于初投资影响不大。此系统在项目初期无需额外增设制冷机房，只需要在各层办公数据机房内设置24小时冷冻水管井，并先行安装24小时冷冻水立管并预留接口，供日后租户安装室内机即可。

5、结 论

综上所述，VRV系统和冷冻水系统技术上都可行。从初投资的经济性与系统的灵活性考虑，为项目建议如下：

1）无需另行配置独立制冷主机和冷却塔，仅由现中央制冷系统设置独立的24小时冷冻水立管，并预留接口，供日后租户安装机房室内机。

2）同时预留VRV多联机系统，业主仅需在避难层预留VRV室外机位置和冷媒管井，日后由租户自行购买和安装机组。

这样，日后面向办公规模不同的租户，系统都能满足运营需求。

参考文献

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