Система СКТП торгового комплекса - Проект Монтаж Строительство Инженерные сети Слаботочка

Система СКТП торгового комплекса

Наш отдел проектирования выполнил рабочую документацию системы СКТП.

проектирование скпт

Назначение и цели создаваемой системы

Назначение системы

Создаваемая система должна обеспечивать и поддерживать в технологических помещениях требуемые климатические условия.

Цели системы

Цель создания СКТП – снижение издержек на эксплуатацию и ремонт активного серверного и сетевого оборудования, устанавливаемого в технологических помещениях за счет обеспечения:

- высокой точности поддержания заданных климатических параметров в технологических помещениях в широком диапазоне температур наружного воздуха;

- безотказности и высокой надежности функционирования активного оборудования в течение всего срока эксплуатации;

- более длительного срока эксплуатации активного оборудования.

Исходные данные для проектирования

Основные исходные данные проектирования указаны в техническом задании, а также получены в результате предпроектного обследования. Заказчиком представлены планы этажей здания.

Расчетные параметры наружного воздуха приняты для г. Тюмень.

Теплый период:

- температура – плюс 38 °С;

- энтальпия – плюс 56,8 кДж/кг.

Холодный период:

- температура – минус 38 °С;

- энтальпия – минус 42,3 кДж/кг.

Среднее барометрическое давление 745 мм рт. ст.

Приняты следующие параметры внутреннего воздуха на входе в охлаждаемое оборудование:

Холодный период:

- помещение ИБП, машзала ЦОД – температура (22 ± 2)°С, влажность – 52±7 %.

Теплый период:

- помещение ИБП, машзала ЦОД – температура (22 ± 2)°С, влажность – 52±7 %.

Проектные решения по кондиционированию

Для обеспечения заданных параметров воздуха в помещениях ИБП и машзала ЦОД предусмотрено кондиционирование воздуха внутрирядными кондиционерами APC ACRP502, ACRC502, ACRC103.

Холодоносителем в системе холодоснабжения является 50%-ный раствор пропиленгликоля с температурным графиком 10-15 оС. Плотность раствора – 1085кг/куб м, теплоемкость – 3370 Дж/(кг*С), кинематическая вязкость – 6 кв.мм/с. Использование данного раствора пропиленгликоля позволяет обеспечить надежность работы системы при низких температурах наружного воздуха (до -45С).

Система раздачи холодоносителя – кольцевая. Резервирование по основному оборудованию организуется по схеме (n+1).

Принятые проектные решения соответствуют уровню надежности функционирования системы в соответствии с TIERIII.

Отвод конденсата от кондиционеров выполнить в безнапорную канализацию. Подвод воды для пароувлажнителей кондиционеров осуществить от системы ХВС здания. Место врезки в безнапорную канализацию и в систему ХВС определить на этапе монтажа.

Трубопроводы системы холодоснабжения изготавливаются из стальных водогазопроводных труб по ГОСТ 3262-75 и труб электросварных по ГОСТ 10704-91. Трубопроводы системы холодоснабжения изолируются трубчатым изоляционным материалом K-FLEX.

Чиллеры с насосными группами, станции поддержания давления, станции подпитки располагаются на кровле здания.

Система кондиционирования отвечает следующим требованиям:

- обеспечивает заданные климатические параметры внутреннего воздуха;

- обеспечивает необходимую циркуляцию воздуха в помещении;

- обеспечивает возможность быстрого и простого изменения уставок;

- не допускает выпадения конденсата и воды на охлаждаемом оборудовании;

- в холодный период года система переходит в энергосберегающий режим свободного охлаждения;

- СКТП снабжена функцией самодиагностики;

- СКТП спроектирована с возможностью при необходимости отключаться по сигналу пожарной тревоги, подаваемому устройствами пожарной защиты в случае возгорания оборудования в помещении;

- СКТП удовлетворяет требованиям компактности, доступности и гибкости в управлении, простоты контроля. Основные узлы и компоненты СКТП легкодоступны для проведения пуско-наладочных и профилактических работ, а также работ по техническому обслуживанию;

- СКТП ремонтопригодна.

Производительность СКТП должна обеспечивать фактическую холодильную мощность, превышающую или равную суммарному тепловыделению технологического оборудования в зоне его размещения с учётом обеспечения резервирования.

Необходимая мощность СКТП рассчитывается исходя из ожидаемых теплопритоков от технологического оборудования, размещаемого в помещениях ИБП и машзала ЦОД. Теплопритоки от освещения, а также через стены и перекрытия незначительны по сравнению с теплопритоками от технологического оборудования (Таблица 2).

Таблица 2 – Характеристика кондиционируемых помещений

Наименование помещения

Мощность теплопритоков, кВт

ИБП

60,0

Машзал ЦОД

420,0

В состав СКТП входит следующее оборудование:

- холодильные машины (чиллеры), предназначенные для охлаждения холодоносителя СКТП;

- кондиционеры (фэнкойлы), предназначенные для отведения избыточного тепла от оборудования, устанавливаемого в технологических помещениях;

- циркуляционные насосы, предназначенные для циркуляции холодоносителя в системе;

- станции поддержания давления в системе, предохранительные клапаны;

- станции подпитки;

- система трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры;

- автоматические балансировочные вентили.

Выбор оборудования

Источником холода в СКТП являются холодильные машины BREF2202A производства фирмы Uniflair, устанавливаемые на кровле. Холодопроизводительность каждого чиллера с учетом работы его на растворе пропиленгликоля составит 547кВт. Внутри помещения для отвода тепла устанавливаются внутренние блоки (фэнкойлы) APC ACRP502 с холодопроизводительностью – 31,96кВт , ACRP502 с холодопроизводительностью – 31,96кВт, ACRC103 с холодопроизводительностью – 13,02кВт.

Внутренние блоки APC ACRP502, ACRP502, ACRC103 снабжены функцией самодиагностики, обеспечивающей выявление следующих неисправностей:

- неисправности моторов вентиляторов;

- загрязнение фильтров;

- неисправности датчиков температуры и влажности;

- отклонение от нормы климатических параметров.

Все виды неисправностей выводятся в виде сигнала «Авария».

Выбранные блоки кондиционеров подают кондиционированный воздух перед собой, забирая при этом нагретые воздушные массы сзади. Таким образом, обеспечивается отвод избыточного тепла одним из наиболее эффективных способов.

Для обеспечения циркуляции холодоносителя в системе используются циркуляционные насосы фирмы Wilo. Основываясь на результатах гидравлического расчета выполненного с помощью программного продукта Magicad подобранны следующие модели: Wilo IL-E 65/220-22/2-S1 (рабочая точка: расход – 85 куб м/час; напор 50 м). Насосы объединяются штатными средствами в насосные группы (по два насоса в каждой плюс один резервный), что позволяет достигнуть проектного расхода – 163,3куб.м/час.

Технические характеристики оборудования системы кондиционирования сведены в таблицу 3.

Таблица 3 – Основные характеристики оборудования

№ п\п

Место установки

Номинальное напряжение, В

Номинальная мощность, кВт

Подключаемое оборудование

Количество, шт.

1

Машзал ЦОД

400 В, 50 Гц

5,6

Внутрирядный кондиционер APC ACRP502

11

2

Машзал ЦОД

400 В, 50 Гц

3,3

Внутрирядный кондиционер APC ACRС502 (без пароувлажнителя)

11

3

Машзал ЦОД

220 В, 50 Гц

1,0

Внутрирядный кондиционер APC ACRС103

2

4

Пом. ИБП

400 В, 50 Гц

5,6

Внутрирядный кондиционер APC ACRP502 (без пароувлажнителя)

2

5

Пом. ИБП

400 В, 50 Гц

3,3

Внутрирядный кондиционер APC ACRС502 (без пароувлажнителя)

2

6

Кровля

400 В, 50 Гц

178,0

Холодильная машина (чиллер) Uniflair BREF 2202A с фрикулингом

2

7

Кровля

400 В, 50 Гц

22,0

Насос

6

В системе предусмотрено резервирование следующих элементов:

- холодильные машины;

- насосные группы (по два насоса в каждой группе);

- кондиционеры;

- трубопроводный контур подачи холодоносителя (кольцевая схема).

Общий уровень резервирования строится по схеме (n+1). Работа системы устроена таким образом, что кондиционеры работают не на полную мощность, однако все они находятся в работе. Холодильные машины с насосными группами также работают не на полную мощность, однако при неисправности одной холодильной машины или насосной группы вторая выходит на полную производительность.

Благодаря системе автоматизации СКТП происходит постоянный опрос работоспособности основных узлов системы, мониторинг параметров и регулирование режимов работы оборудования в зависимости от его состояния.

Требования к оборудованию

Оборудование, применяемое в проекте, имеет высокие теплотехнические и аэродинамические характеристики.

Кондиционеры снабжены функцией самодиагностики, обеспечивающей выявление следующих неисправностей:

- неисправности моторов вентиляторов;

- загрязнение фильтров;

- неисправности датчиков температуры и влажности;

- ошибка межблочных связей;

- отклонение от нормы климатического режима и др.

Холодильные машины снабжены функцией самодиагностики, обеспечивающей выявление следующих неисправностей:

- неисправности компрессора (перегрев, перегрузка по току);

- превышение давления;

- понижение давления.

Мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией

Предусмотрены следующие мероприятия по борьбе с шумом и вибрацией:

- нормативные уровни звукового давления приняты согласно СП 51.13330.2011;

- холодильные машины устанавливается на виброизоляторы и соединяются с трубопроводами через гибкие вставки;

- скорости движения жидкости по трубопроводам принимаются равными не более 1,5 м/с.

Энергосбережение

С целью экономии тепловой и электрической энергии предусмотрены следующие мероприятия:

- тепловая изоляция трубопроводов системы кондиционирования;

- автоматическое регулирование работы оборудования;

- применение технологии свободного охлаждения при низких температурах наружного воздуха.

Требования к надежности

При возникновении сбоев в аппаратном обеспечении, включая аварийное отключение электропитания, СКТП должна автоматически восстанавливать свою работоспособность после устранения сбоев.

СКТП должна обеспечивать корректную обработку аварийных ситуаций. В указанных случаях СКТП должна выдавать пользователю соответствующие аварийные сообщения, после чего по возможности возвращаться в рабочее состояние.