電制冷-預(yù)冷-自然冷模式切換邏輯

為了應(yīng)對數(shù)據(jù)中心高可靠性運行需求，英灃特BA部門總結(jié)了目前國內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的運行邏輯，致力于數(shù)據(jù)中心控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，特此隆重推出數(shù)據(jù)中心冷源BA系統(tǒng)核心的標(biāo)準(zhǔn)控制點表、標(biāo)準(zhǔn)控制邏輯和標(biāo)準(zhǔn)控制動畫。本次標(biāo)準(zhǔn)化運行邏輯主要分析電制冷-預(yù)冷-自然冷模式切換下，系統(tǒng)安全運行的重難點。

前幾篇文章詳細(xì)講解了冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵的相關(guān)控制點位，本篇將詳細(xì)講解電動閥門的相關(guān)控制點位：

備注：數(shù)據(jù)中心的電動閥門和設(shè)備一定要配置雙DO點位，防止控制單元斷電重啟過程中，會給閥門和設(shè)備發(fā)出0V信號，導(dǎo)致閥門和設(shè)備全部處于關(guān)閉狀態(tài)。

電制冷—預(yù)冷模式下的切換分析：

  以冷凍水供回水溫度15/21℃為例，電制冷切換到預(yù)冷模式需要滿足如下三個條件：

• （1）8℃＜濕球溫度＜ 15℃（溫度可調(diào)整）

• （2）冷卻塔的風(fēng)機(jī)頻率≤40HZ（頻率可調(diào)整）

• （3）冷凍水回水溫度-冷卻塔的出水溫度≥2℃（溫差可調(diào)）

由于實際運行過程中，夏季工況下冷卻塔處于部分負(fù)載運行，冷卻塔的出水溫度保持不變。在不引入試驗塔的過程中，現(xiàn)場無法實現(xiàn)工況（3）。大部分項目為了控制運行簡單，僅僅只引入條件（1）（2）作為切換判斷，無實驗冷卻塔的設(shè)置。因此此判斷條件（1）（2），需要運維人員密切觀察冷卻塔的實際散熱能力與冷卻塔散熱逼近度直接的關(guān)系，做好相應(yīng)的記錄。

預(yù)冷模式運行過程中，板式換熱器冷凍側(cè)的電動開關(guān)閥（C1和C2）連鎖溫差△T（冷凍水回水溫度-冷卻塔的出水溫度）：

• 當(dāng)△T＜0℃時，C1關(guān)閉，C2閥打開，板式換熱器不參與工作，冷凍水沒有預(yù)冷模式

• 當(dāng)△T≥0℃時，C1打開，C2閥關(guān)閉，冷凍水進(jìn)行預(yù)冷

預(yù)冷模式運行過程中，板式換熱器的冷卻側(cè)的閥門（CW1和CW2）始終保持開啟狀態(tài)，調(diào)節(jié)冷水機(jī)組的負(fù)載率。

預(yù)冷模式運行示意圖

從整體的控制邏輯來分析，運維團(tuán)隊可以盡早的從電制冷模式切換到預(yù)冷模式，對于系統(tǒng)安全和節(jié)能有如下優(yōu)點：

• 可以盡快利用夜間低溫進(jìn)行預(yù)冷，白天高溫時，板式換熱器的換熱過程會自動關(guān)閉。

• 白天電制冷、夜間預(yù)冷的氣候條件下，此時全天溫度比較高，冷水機(jī)組無低負(fù)載工況，系統(tǒng)運行比較安全。

預(yù)冷模式—自然冷卻模式的切換分析：

  以冷凍水供回水溫度15/21℃為例，電制冷切換到預(yù)冷模式需要滿足如下五個條件：

• （1）濕球溫度＜ 8℃（溫度可調(diào)整）

• （2）冷卻塔的風(fēng)機(jī)頻率≤40HZ（頻率可調(diào)整）

• （3）冷水機(jī)組的負(fù)載率低于額定負(fù)載率的45%（負(fù)載率可調(diào)整）

• （4）冷卻塔的出水溫度＜13℃（溫度可調(diào)）

• （5）冷卻塔出水溫度-冷凍水供水溫度＜2℃（溫差可調(diào)）

由于實際運行過程中，過渡工況下冷卻塔處于部分負(fù)載運行，冷卻塔的出水溫度基本保持不變。在不引入試驗塔的過程中，現(xiàn)場無法實現(xiàn)工況（4）（5）。大部分項目為了控制運行簡單，僅僅只引入條件（1）(2)（3）作為切換判斷，因此判斷條件需要運維人員密切觀察冷卻塔的實際散熱能力與冷卻塔散熱逼近度直接的關(guān)系，做好相應(yīng)的記錄。

預(yù)冷模式—自由冷卻模式切換邏輯圖

自然冷卻模式下運行有如下安全相關(guān)的問題：

• 由于剛進(jìn)入冬季時，天氣有波動，自然冷卻運行模式下可能會造成白天的溫度過高，需要運維團(tuán)隊密切關(guān)注白天最高的濕球溫度。

• 引入試驗塔后，系統(tǒng)能自行判斷運行邏輯切換。

• 實際切換過程中，運維團(tuán)隊為了安全，往往增加一組制冷單元運行，待制冷單元運行穩(wěn)定后，進(jìn)行停機(jī)切換。