Технологическое охлаждение и кондиционирование рекуперационной системой вентиляции

Наш проектный отдел разработал рабочую документацию для монтажа системы технологического кондиционирования центра.

проект кондиционирования технологического

Технологическое кондиционирование

Основные решения системы

Основные решения системы технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок ЦВУ. Система технологического кондиционирования предназначена для удаления теплоизбытков от IT-оборудования и элементов инженерной инфраструктуры объекта. Потребители холода внутри модулей:

  • IT-стойки;
  • Электротехнические помещения;
  • Аппаратные и кроссовые;

Наиболее эффективным и интересным для данного объекта может оказаться схема технологического кондиционирования на базе центральных вентиляционных установок ЦВУ большой производительности с рекуператором тепловой энергии. Подобные системы отличаются высокими показателями энергоэффективности, благодаря применению фрикулинга. С учетом климатических особенностей района строительства установки могут работать без потребления холода от внешних источников до 90-95% времени в год. А тот факт, что строительство нового ЦОДа планируется за пределами мегаполиса без ограничений в архитектурных и планировочных решениях, позволяет изначально проектировать здание с учетом специфических требований, предъявляемых вентиляционными агрегатами и распределительными магистралями. Охлажденный воздух подается в холодные коридоры стоек. Нагретый забирается из изолированного горячего коридора. Решение с изоляцией горячих или холодных коридоров дает дополнительный выигрыш в эффективности за счет отсутствия перетоков между горячими и холодными зонами.

Кроме того, для машинных залов, в которых обеспечивающая инженерная инфраструктура проектируется с уровнем надежности Tier IV, устанавливается резервная система на базе водоохлаждаемых прецизионных кондиционеров.

Охлаждающие агрегаты

Количество охлаждающих агрегатов на каждый модуль с машинными залами – 6 шт. с учетом схемы резервирования N+1. Для холодоснабжения агрегатов при температурах выше значения, при котором обеспечивается свободное охлаждение (включая опцию адиабатического орошения воздуха) предусмотрено подключение к централизованной системе холодоснабжения района и проектирование резервного холодоцентра. Электроснабжение элементов установки кондиционирования обеспечить от соответствующих источников бесперебойного питания.

Состав оборудования и размещение

Назначение ЦВУ – поддержание в рабочей зоне машзала требуемых параметров по расходу и температуре воздуха для снятия тепловыделений в процессе функционирования телекоммуникационного оборудования. Технические показатели функционирования ЦВУ:

  • - Расчетная температура наружного воздуха (зима): -35°С;
  • - Расчетная температура наружного воздуха (лето): +35°С;
  • - Расчетная температура воздуха на выходе из вентустановки во внутреннем контуре: +24°С;
  • - Допустимый диапазон температуры воздуха на выходе из вентустановки во внутреннем контуре: +22…+26°С;
  • - Допустимый эквивалентный уровень шума на выходе из вентустановки: 65 дБА.
  • - Расчетная температура воздуха на входе в вентустановку во внутреннем контуре: +39°С.

ЦВУ представляет собой модульный воздухообрабатывающий агрегат с двумя раздельными контурами движения воздуха. Воздух, циркулирующий по внутреннему контуру, обеспечивает съем тепловыделений с серверного оборудования с последующей передачей энергии во внешний контур через рекуператор в виде роторного или пластинчатого теплообменника.

Состав установки

  • Шумоглушители на внешнем и внутреннем контуре агрегата;
  • Роторный или пластинчатый теплообменник;
  • Рециркуляционная секция;
  • Воздушные фильтры класса EU5 в наружном контуре;
  • Воздушные фильтры класса EU5 во внутреннем контуре;
  • Секция водяного адиабатического охлаждения;
  • Вентиляторы внутреннего контура с двигателями, оснащенными частотными преобразователями (схема резервирования N+1);
  • Вентиляторы наружного контура с двигателями, оснащенными частотными преобразователями (схема резервирования N+1);
  • Секции водяного охлаждения воздуха во внутреннем контуре;
  • Водяные магистрали для холодоснабжения ЦВУ, включая всю необходимую запорно-регулирующую арматуру;
  • Клапаны с электроприводами на наружном и внутреннем контурах;
  • Щит управления и автоматизации;
  • Кабельные трассы для связи щита управления, датчиков и исполнительных механизмов установки;
  • Периферийное оборудование автоматизации: датчики, приводы.

Основные требования к ЦВУ:

  • Расход воздуха: 28 м3/с;
  • Охлаждающая способность установки: не менее 438 кВт;
  • Потребный напор во внутреннем контуре: __ Па;
  • Наружное исполнение агрегата IP55;
  • ЦВУ должна сохранять работоспособность всех элементов в диапазоне температур: -40°С…+50°С
  • Установка на прилегающей к зданию территории согласно прилагаемым чертежам.
  • Обслуживание установок: одностороннее;
  • Оснащение агрегатов виброопорами и другими средствами для минимизации передачи видрационных нагрузок на строительные конструктивы зданий и сооружений;
  • Материал панелей – оцинкованный стальной лист толщиной 1мм с полимерным покрытием как внешней, так и внутренней частей и теплоизоляцией;
  • Холодоноситель в водяном контуре – антифриз на основе 40% раствора этиленгликоля.
  • В щите управления предусмотреть цифровой вход для подключения сигнала от пожарной сигнализации комплекса для выключения при пожаре.
  • Щит управления должен обеспечивать возможность подведения электропитания от двух независмых источников;
  • Контроллеры системы автоматизации ЦВУ должны обеспечивать групповую работу установок;

Систему автоматизации ЦВУ, компрессорно-конденсаторные блоки и частотные преобразователи оснастить интерфейсной платой на базе открытого протокола (Ethernet, Modbus, Lonworks, Bacnet) для выдачи информации в систему диспетчеризации комплекса.

Режимы работы приточно вытяжной вентустановки

Охлаждение воздуха во внутреннем контуре обеспечивается рекуператором

Данный режим предусматривает сброс теплоизбытков из внутреннего контура в наружный засчет теплообмена в рекуператоре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением частоты вращения двигателей вентиляторов наружного контура и управлением положением приточной, вытяжной и рециркуляционной заслонок

Комбинированный режим 1

рекуператор + камера адиабатического увлажнения. Когда параметры наружного воздуха не позволяют охладить воздух внутреннего контура до требуемой температуры, подключается камера адиабатического увлажнения. Это позволяет понизить температуру вохдуха наружного контура, подаваемого в рекуператор, засчет его насыщения влагой. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением производительности секции увлажнения.

Комбинированный режим 2

рекуператор + камера адиабатического увлажнения + секция охлаждения. В случае, если адиабатический увлажнитель уже не позволяет обеспечить параметры наружного воздуха для охлаждения внутреннего воздуха через рекуператор, подключается секция охладителя. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана.

Режим прямого охлаждения

только секции охлаждения

Когда температура наружного воздуха повышается до значения, после которого увлажненный воздух наружного контура не обеспечивает никакого теплосъема из внутреннего контура, отключаются вентиляторы наружного контура и секция увлажнения. Охлаждение осуществляется за счет водяных охладителей, установленных во внутреннем контуре. Поддержание требуемой температуры осуществляется изменением расхода холодоносителя посредством регулирующего клапана. Смена режимов должна осуществляться автоматически посредством системы автоматизации ЦВУ без участия обслуживающего персонала. При этом должна быть сохранена возможность ручного управления любым исполнительным устройством агрегата.

Система кондиционирования на базе прецизионных кондиционеров в зонах Tier IV В машинных залах с уровнем надежности функционирования Tier IV проектируется резервная система технологического кондиционирования на базе прецизионных кондиционеров внутрирядного типа. Температурно-влажностный режим, а также очистка воздуха от пыли в помещениях машинного зала поддерживается прецизионными кондиционерами, работающими на холодной воде 10/15°С.

Схема резервирования N+1 для каждого ряда стоек. В связи с тем, что машинные залы предусматривают размещение информационных стоек с высоким удельным тепловыделением (до 20 кВА), наиболее рациональным решением для обеспечения надежного охлаждения устанавливаемого серверного оборудования является применение внутрирядных кондиционеров с равномерной раздачей холодного воздуха по всему фронту агрегата в комплексе с физической изоляцией «горячего» коридора от «холодного». Поддержание температурного режима в технических помещениях осуществляется канальными фанкойлами или центральными кондиционерами.

Система комфортного кондиционирования

Для поддержания комфортной температуры в административных и офисных помещениях применяются вентиляторные доводчики (фанкойлы) или охлаждающие балки.