龙口市城市智能体和大数据中心暖通空调设计

中国航空规划设计研究总院有限公司 赵 磊 曲 航

1 工程概况

建设地点：山东省烟台市龙口。建设面积：12 747 m2。建筑高度：21.70 m。建筑层数：地上3层。建筑功能：1层为辅助区、支持区及行政管理区等，2、3层为主机房区。建设标准：A级数据中心。建设规模：共设置机柜1 040面，单机柜功耗5 kW。

2 主要房间室内设计参数(见表1)

表1 数据中心室内设计参数

3 空调冷源

该项目模块机房以间接蒸发冷却空调机组为冷源；运营商机房、电池室、配电室、通讯机房等以直膨型空调为冷源；运维办公等房间以变制冷剂空调为冷源。

模块机房采用恒湿一体机和湿膜加湿，水源为软化水，由给排水专业设计。运营商机房、通讯机房等采用空调器(自带电加湿)，水源为软化水，由给排水专业设计。

4 空调系统

空调系统的节能是数据中心节能的核心，也是降低数据中心能耗的重要途径。该项目地处山东省烟台市，采用间接蒸发冷却空调系统相比传统水冷制冷空调系统自然冷却时长可延长1 750 h。为了最大程度地利用自然冷却，降低能耗，机房空调系统采用间接蒸发冷却空调机组。该项目每个模块机房均设计了N+1套间接蒸发冷却空调机组，内置辅助机械制冷。模块机房间接蒸发冷却空调机组采用热通道封闭，架空地板下送、吊顶上回风的气流方式。模块机房采用恒湿一体机进行加湿除湿，恒湿一体机按N配置，机组放置在空调机房内。模块机房设有新风系统，设计新风换气次数不小于0.5 h-1，以保证数据机房的正压需求。新风机组设置粗、中效空气过滤器，以保证主机房空气粒子浓度满足要求。项目处于沿海城市，因此为了延长设备使用寿命，新风机组及间接蒸发冷却空调机组均需考虑一定的防腐措施。

变配电间、电池间等房间设计了N+1台风冷直膨型机房空调系统，精密空调机组采用上送下回的气流组织方式。1层运营商机房设计了自带加湿功能的风冷直膨型机房精密空调系统，采用侧上送风、侧下回风的气流方式，送风经过可调节风帽或风机直吹送至房间内，空调设备为N用一备。

门厅、展厅、中央控制室、运维室、消防值班室、弱电间及卫生间等采用变制冷剂流量多联机空调，室内机采用天花板嵌入四面出风式或壁挂式，室外机集中置于屋顶。

5 通风系统

电池室设置平时及事故通风系统，风机分别设置，平时按6 h-1换气次数设置，事故按不小于12 h-1换气次数设置。机房内设置检测报警及控制系统，事故通风的手动控制装置应在室内外便于操作的地点分布设置。气体灭火时，平时排风系统阀门及风机均关闭。

模块机房、变配电间、运营商机房、电池室等设有气体灭火防护单元的房间设计了气体灭火后通风系统，按不小于5 h-1换气次数设置。各房间排风管道上电动风阀平时关闭，气体灭火后，开启相应防护单元连锁的电动风阀，同时开启风机进行通风，气体灭火后通风系统管路上的防火阀易熔片熔断关闭后可手动复位，以保证通风管路系统通畅。

6 节能设计

该项目模块机房采用热通道封闭设计，尽可能减少旁通气流，可提高回风温度至38 ℃，进一步延长自然冷却时长，较冷通道封闭可降低约15%的能耗。机房精密空调机组选用无刷直流电动机(EC)风机直流变速，降低能耗。模块机房空调系统采用了间接蒸发冷却技术，相比传统水冷制冷空调系统自然冷却时长可延长1 750 h，充分利用室外环境的能量在全年大部分时间实现自然冷却或低成本冷却，极大地降低了项目电能利用效率(PUE)和运行能耗，经计算，该项目PUE可低至1.269。