6冷却塔选型对系统节能的影响冷却塔是整个空调系统的外部散热装置，其选型影响着整个空调系统能否正常运行。本工程空调系统冷却塔全年连续运行，分夏季散热、冬季自然冷却的两种不同工况。在夏季，冷却塔的最小冷却功能必须满足最大设计室外湿球温度下满负荷时的冷却要求；在冬季，当较冷地区的数据中心仍需要制冷时，将利用冷却塔作为冷源，利用室外较低的气候条件对冷却水进行冷却，并循环至板式换热器进行换热，从而产生较低温度的冷冻水，以满足数据中心计算机设备的制冷需求。冬季空调系统运行在自然制冷模式，冷水机组不启动，仅依靠冷却塔直接散热。虽然室外温度和湿度较低，但同时冷却水的运行温度也很低，水分子的蒸发能力降低，导致冷却塔的蒸发散热量明显减少。所以只能加大冷却塔的冷却面积，加大依靠温差换热部分的散热，这样冷却塔才能满足全年的散热要求。一般来说，冬季运行时选择的冷却塔容量是夏季运行时选择的容量的1左右.5～3倍。每台冷却塔风机都配有一台变频器如果冷却水管上的温度低于设定值，冷却塔风扇将从高速变为低速；如果水温继续下降，冷却塔风扇将停止工作以节约能源。此时只撒冷却塔的循环水，自然风冷。在冬季运行期间，冷却水始终供应、回水管I段应设置旁路控制阀控制旁路水量，避免冷却塔进水温度过低的现象。在一定的冷负荷下，不同冷却塔的风机能耗相差很大。为了让冷却塔高效运行，要对不同品牌进行比较、对不同型号的各种冷却塔进行了优化。机房专用空调控制模式对系统节能的影响传统的冷冻水机房专用空调依靠回风温度来调节冷冻水管道上电动双向调节阀的开度，而风机送风速度一般是恒定的这种控制模式可以保证数据中心内的空气温度，但相当于在冷通道封闭的数据中心内控制热通道的温度，却无法控制冷通道的温度，而冷通道对计算机设备散热更为重要显然不适合或者不节能。改进后的机房专用空调控制方式如下：冷冻水管道上电动双向调节阀的开度由送风温度调节，EC风机的转速由地板下的静压控制。对于几乎所有的计算机设备，进风温度都不高于28℃才能满足散热要求，所以机房专用空调的送风温度设置为17±1℃，既能满足设备散热要求，又能避免过度冷却浪费能源。静压传感器安装在地板下，静压值一般设置在2OPa左右通过调节EC风扇的速度来保持地板下的静压恒定，以确保冷气供应量。当机柜内的电脑设备增加或减少时，只能调节相应的地板送风口的开度。8机房湿度控制方式对系统节能的影响为了抑制静电和灰尘的产生，数据中心的空气需要保持一定的湿度，国家现行机房设计规范规定的相对湿度范围为40％～55％北方地区冬季干燥寒冷，需要设置加湿装置以满足至少40℃的要求％的相对湿度要求。数据中心的特点是电脑设备发热量高，即使在寒冷的冬天也有大量的余热，适合选择湿膜加湿器。湿水在湿膜表面蒸发在这个过程中，由于总换热量近似为零，空气的显热减少，潜热增加，两者近似相等水蒸发所需的热量来自空气本身，所以湿膜加湿器的加湿过程是等焓加湿(图7)A点为温度28．0℃、相对湿度20％相应的含水量为4.68g／kg干)如果加湿到含水量为7.00g／kg干)，然后从点A沿等焓线和含水量7.00g／干)线相交的点B是加湿空气状态点，可以发现点B是温度22.2℃、相对湿度42.1％湿膜加湿器在加湿的同时吸收机房余热，分担空调系统的部分负荷，降低空调系统能耗。与电极式、与电热加湿器或远红外加湿器相比，其自身耗电量要小得多。9空调系统的最优控制本工程空调系统广泛采用分布式控制，即集成控制模块的数字控制系统。为了实现一体化的数据采集和控制，所有具有特定二次处理功能的模块相互连接，操作人员一般通过计算机控制控制系统的大部分设定值和其他相关内容。由于控制器具有独立控制能力，监控电脑系统故障不会使整个空调系统瘫痪，空调系统可以在控制器的控制下继续运行。控制器的合理设计和设置可以达到可靠节能的效果。可靠性主要通过提供冗余机械系统来实现；控制器的控制程序可以使机械系统在不损害可靠性的情况下达到高效率，从而达到节能的目的。9.1提高空调的设定温度数据中心机房专用空调的设定温度一般为23±1℃个别机房专用空调的温度控制得很低，甚至20℃，严重浪费能源因此，合理设置机房空调的温度非常重要。随着服务器功能的提升，数据中心机房的环境温度可以达到28℃；根据一些服务器的性能指标，机箱内的温度在40℃以下可以正常运行。因此，适当提高机房环境的温度对空调系统有明显的节能效果，尤其是在冷通道封闭的数据中心。合理提高机房设定温度的节能效果和优势如下：1)它可以减少室内外传热温差，从而降低围护结构传热引起的空调负荷；2)可以减少新风带来的空调负荷；3)空调的蒸发温度相应升高，制冷系数增大机房回风温度每升高1℃，机房空调耗电量可节省2％5％9.湿度控制由于室内人员少，数据中心产生的湿度量很小，为大型数据中心提供了高效的集中湿度控制的可能。将送入数据中心的新风处理到室内空气的露点温度，不会增加中心内的湿度，可以避免加湿和除湿同时运行，室内的冷却盘管也可以在干燥条件下运行。冬季较低的相对湿度设置可以减少蒸汽或其他加湿能量，从而降低运行成本；由于减少了潜热和制冷量，在夏季设置较高的相对湿度设定值也可以降低运行成本。9.3机房专用空调EC风机的控制机房专用空调配有EC风机，可根据需要调节转速。静压传感器安装在地板下，静压值一般设置在20Pa通过调节EC风机的转速来保证地板下的静压，以保证冷风供给量。当机柜内的电脑设备增加或减少时，只能调节相应的地板送风口的开度。9.部分负荷下的数据中心空调系统很少一直满负荷工作，因此部分负荷下的工作效率对系统的节能影响很大。为了在部分符合的工况下获得较高的工作效率，应选择带变频控制装置的冷水机组和冷冻水二次泵、冷却塔风机还应配备变频控制装置。风机、水泵的输入功率通常与转速的立方成正比，因此风扇的转速降低10％，可降低27的能耗％风扇速度降低20％，可以降低能耗49％用变频装置代替导叶和节流阀可以节约能源，显著提高系统的控制性。9.新风控制数据中心通常有独立的新风系统来控制房间的正压和湿度。在正常的数据中心，湿负荷相当小，显热负荷相当大，所以独立的新风系统可以向室内提供正压防止渗透，新风系统可以满足设施的加湿和除湿要求。如果新鲜空气冷却盘管的露点温度保持低于数据中心环境的露点温度，则设施的冷却盘管将在干燥条件下运行，这可以避免这些盘管的冷却和除湿效率低下。因为室外新风处理需要大量的能量才能低于室内空气的露点温度，所以在保持数据中心正压的前提下，尽量减少新风量是一个很好的节能措施。因此，进入每个数据中心的新风管道都配有VAVBOX末端，通过机房与走廊或室外的压差来控制进入的新风量；新风处理机组的风机也采用变频控制，根据需要调节运行频率，达到节能的目的。

9.群控数据中心机房空调运行存在竞争由于空调的位置不同和气流组织的影响，空调处于不同的运行状态，有的是制冷，有的是低温制热，有的是加湿，有的是除湿上述竞争运行状态造成了巨大的能量浪费。利用通信电缆连接多个单元，可以实现组网的群控功能，实现网络中单元之间的主备切换、轮换运转、层叠、主机报警／停电备用机启动等功能。多机房专用空调控制器群控带来的好处主要有：整体效率提升，避免了单元之间的竞争运行，优化了温湿度的控制精度，最终带来了数据中心的节能安全和单元寿命的延长。9.7引入部分自然冷却当冷却塔出口温度比冷冻水回水温度低1℃以上但无法实现完全自然冷却时，控制系统串联运行水侧省煤器和冷水机组，冷冻水先部分冷却，再进入冷水机组冷却到设定温度。北京全年大概有20个％时间可在部分自然冷却的条件下运行，可节约10左右％的电能。10结论(1)板式换热器自然冷却方案节能效果明显，并联布置年均节能约20％～25％串联布置的年平均节能量约为30％～35％2)提高冷冻水的供水温度和机房专用空调的送风温度，不仅可以提高冷水机组的工作效率，还可以显著增加一定气候条件下自然冷却的运行时间。3)冷水机组、冷冻水二次泵、冷却塔风机采用变频控制装置，可显著提高部分负荷工况下的运行效率。4)在保证正压的前提下，尽可能减少新风量，可以节约很大一部分能源。5)集中湿度控制可以避免机房专用空调竞争运行造成的能源浪费。6)增加冷却塔的型号，降低板式换热器的换热温差，可以延长自然冷却工况的运行时间。