江森自控数据中心空调节能解决方案

0 .8
负荷
0 .6
电费
0.272 0 .4 0 .2
0 0 0 0 0 0 812 986 1159 1240 1215 1190 1166 1058 968 854 0 0 0 0 0 0 0 0
0
0
0
:0
0
~
1 :0 1:0 0
0
~
2:020:0 0 ~
3 :0 3:0 0
0
~
4 :0 4:0 0
28 Johnson Controls
冰蓄冷技术
29
冰蓄冷系统原理
制冰
融冰
制冰
1400 1200
1.088 1.088 1.088 1.088
1.088 1.088 1.088
1.088 1.088 1.088 1.088
1 .2
1
1000 800 600 4 0 0 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 200
压缩机的应用验证，技术成熟，结合选项变频风扇，提 供超高的IPLV和超低噪音值
27 Johnson Controls
YVAA变频螺杆风冷式冷水机组
在设计工况下 COP可高达3.39 超过GB国家二级能效标准
Typical Chiller Today YVAA
在非设计工况下
IPLV可高达5.80
25%
冷冻水管网
冷水机组
12℃ 数据中心
热回收供热方式
40℃
热水管网
40℃
18℃ 18℃
37 JoohhnnssoonnCCoonntrtorlosls
50℃ 热泵机组
12℃ 冷冻水管网
50℃ 供暖
12℃ 数据中心
热回收供热方式特点
应用场合：有供热需求的数据中心
38
Βιβλιοθήκη Baidu
减少锅炉，节能环保 精确稳定的热水供水温度 系统控制简单 降低运行费用
0
1 ~15
5 :0 :00
0
~1
1 6
6 :0 0 :00
~1
1 7
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0
2 ~22
2 :0 :00
0
~2
2 3
3 :0 0 :00
~0
:0
0
冰蓄冷系统原理
制冰
融冰
制冰
1400 1200
在原有要求的机组台数上多增加一台设备运行
100% 66%
机组处于部分负荷状态运行，更有利变频节能
OFF
66%
变频机组减少数据中心电气投资
起动非常平稳，可实现零电流启动 起动电流不会超过机组的满负荷电流（FLA） 相对星三角机组，可减少20%~50%备用发电机容量 降低了电机和压缩机的磨损
变频冷水机组的全球市场领导者，拥有30多年的变频 压缩机市场开发及应用经验
YK变频离心式冷水机组
应用场合：大型数据中心
制冷量:250~2,900 TR 单级高效、离心式压缩机 技术先进OptiviewTM 控制中心 环保制冷剂 HFC-134a 符合AHRI Standard 550/590 满足LEED EAc4认证要求
12℃
16℃
10℃
备用机组
蓄冰设备
冰蓄冷数据中心供冷系统优势
利用分时电价，节省大量运行费用 可作为应急冷源 缓解当前电力紧张局势 平衡电网峰谷差，提高电网利用率
热回收技术
35
常规数据中心供热方式
40℃
热水管网
锅炉
50℃ 供暖
18℃
36 JoohhnnssoonnCCoonntrtorlosls
44° F 6.6° C
24 Johnson Controls
标准机组 －低负荷 快速启动UPS－高负荷 快速启动UPS－低负荷
高负荷: 5分 30 秒
44° F 6.6° C
YK变频离心式冷水机组
导航按钮 油系统 电机 设置 历史记录
系统 蒸发器 冷凝器 压缩机
变频螺杆式风冷冷水机组YVAA系列
RESTART
Power Failure Duration : Chiller Restart Duration : Reach Constant CHWT :
My DataCenter
FREE COOLING
Unavailable Pre-Cooling Free Cooling
PARAMETERS
卓越的可靠性
网络交换机
冷站统筹控制器 1号单元组控制器
软心跳 2号单元组控制器
硬心跳
泵组热备控制器
管路监测 水力平衡 蓄冷罐控制器
卓越的可靠性
1号单元组控制器
43
卓越的可靠性
110VAC UPS 保障York机组快速重启功能 Windows数C据E 嵌库入本根式地据根存系压据维统储缩恢持机复控规时2制2格间器0V设设持A计计C续功电U运P率池行S大容小量 Web 服务维器持传感器持续测量 192Mhz 高性能处理器
6 :0 0 :00
~1
1 7
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~1
1 8
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3 :0 0 :00
~0
:0
0
常规数据中心供冷系统
18℃
12℃
备用机组
冰蓄冷数据中心供冷系统
18℃
0.68 0.68
0.68 0.68 0.68
0 .8
负荷
0 .6
电费
0.272 0 .4 0 .2
0 0 0 0 0 0 812 986 1159 1240 1215 1190 1166 1058 968 854 0 0 0 0 0 0 0 0
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0
0
:0
0
~
1 :0 1:0 0
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~
2:020:0 0 ~
46%的数据中心运营者关心电力供应能力
世界一流的专家 在发展中市场，技术人员短缺
注：统计来自中国市场数据中心动态报告
数据中心能耗分析
数据中心
冷水机房
IT设备 能耗, 46%
UPS及 其他, 23%
制冷机 房能耗,
23%
CRAH, 8%
冷水机组, 64%
水泵, 22%
冷却塔, 11%
其他, 3%
制冷机房是数据中心第二耗能大户
数据中心客户对空调系统的关注
充足的备 用供电设 备
空调冷源 智能
控制系统
全年运 行，期望 节能
断电后 迅速恢 复制冷
对温度变 化非常敏 感
江森数据中心空调节能解决方案 智能管理系统
全变频 自由冷却
变频技术
风冷/水冷变频 快速启动
热回收技术
蓄冷技术
冰蓄冷 水蓄冷
变频技术
14
江森自控变频技术
44
自由冷却
My DataCenter
ENERGY
Data Centre Load : ????? Ton Plant Consumption : ????? kw
KPI
CHWT :
??? °C
System DP : ???? pa
THERMO STORAGE
??%
FREE COOLING
Unavailable Pre-Cooling Free Cooling
0
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5 :0 5:0 0
0
~
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0
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7 :0 7:0 0
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9:090:0 0 ~ 10
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0
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4 :0 :00
SAVING in Current Year
Pre-Cooling Period : 108.4 hr
Free Cooling Period :
0.0 hr
Free Energy : Pumps Usage :
129,882.5 kwh 21,308.5 kwh
Tower Usage: Saving :
12,293.5 kwh 114,723.1 kwh
Chiller Status ON
Condenser Pressure 1,428 kpa
Return CW Temp 20 C
Leaving CW Temp 25 C
Outdoor Air Temp :
21 C
Outdoor Air Humidity :
35 %
Outdoor Air DewPoint :
5C
Condenser Press Limit : 1,050 kPa
Return CW Temp Limit :
13 C
Return CW Flow Limit : 80 lps
1.088 1.088 1.088 1.088
1.088 1.088 1.088
1.088 1.088 1.088 1.088
1 .2
1
1000 800 600 4 0 0 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 0.272 200
0.68 0.68
0.68 0.68 0.68
应用场合：大中型数据中心
制冷量: 500-1,300kW 高效变频螺杆压缩机 技术先进微电脑控制中心 环保制冷剂 HFC-134a 符合AHRI Standard 满足LEED EAc4认证要求
YVAA变频螺杆风冷式冷水机组
YVAA主要技术元素 换热器–高效混合降膜式蒸发器&先进的微通道冷凝器 控制系统–整合YORK和JC的多年控制技术经验 Variable Speed Drive–行业领先的变频驱动装置 VSD螺杆压缩机及VSD风扇– 经过全球18,000多台变频
扩展数据中心空间 扩展数据库空间，满足日益增长的需求 2012年，设施增长28%
电力成本/效率 （PUE）
能源成本持续上升; 未来趋势为绿色数据中心
44%的数据中心运营者关心能源成本
提高功率密度
新设备和虚拟化提高了功率密度
2012年，能源增长46%（设施增长28%）
电力供应能力/质量
电力供应能力/质量是在发展中市场必须考虑的因素
变频技术-快速启动
21
YK变频离心式冷水机组
500TR机组快速启动重启时间 － 15秒上电
3分 54 秒
100 秒
标准机组
快速启动不带 UPS
只需 45 秒
快速启动带 UPS
YK变频离心式冷水机组
15 断电
25
OptiSpeed Precharge
Coastdown*（惰性停机）
60
60 秒重启
数据中心空调系统
数据中心是能源密集型设施
电费又超 支了！！
全美数据中心2010年总耗电1000亿度（ 2005年总耗电450亿度），约
2.5% 占美国全年用电量的
据工信部电信研究院介绍，中国数据中心2011年总耗电700亿度，占
1.5% 全国全年用电量的
，相当于天津市全年用电量
中国数据中心客户的关注点
YK变频离心式冷水机组
1.00
30%
机组能效 kW/TR
32℃ 定频 0.8
冷
却
0.6 32℃ 变频
水 温
16℃ 定频 0.4
16℃ 变频 0.0
15% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 机组负荷
变频在低冷却水温和部分负荷下节能显著
一个实际案例
项目名称：无锡尚德太阳能 时间：**年**月 冷却水进水温度：16.6 ℃ 机组制冷量：2546 kW 电机频率：38.4 HZ 电机功率：242 kW
RELIABILITY
Mode
Status
Lineup #1 Running
Normal
Lineup #2 Running
Normal
Lineup #3 Backup
Ready
Lineup #4 Maintenance
OFF
Operation Enabled Enabled Enabled
Shutdown
COP：10.5
数据中心热备有利变频机组节能
常规模式
让每台定速机组依次上载至满负荷附近 满载加减机，使机组尽可能接近满负荷运行 减少参与运行的泵和冷却塔的数量
常规模式
100%
66%
100% 66%
OFF
66%
热备模式
热备模式
系统中任一台机组出现故障时，剩余机组依然能
满足负荷要求
100% 66%
智能管理系统
39
数据中心设施管理系统
支持设施系统的模块化 自动化完成多种模式的切换，满足节能需求 紧急供冷系统的自动投入 冗余设计，安全可靠 开放的信息化接口，与DCIM互通 B/S结构令用户轻松接入并管理系统
Metasys为数据中心带来量身定制的空调方案
My DataCenter
带 UPS
60 秒
掉电后重启时间
45 秒 至80%负荷的时间
总共只需105 秒 到达80%负荷
以500TR机组为例
72° F 22.2° C
68° F 20° C 64° F 17.8° C
60° F 15.6° C 56° F 13.3° C
52° F 11.1° C
48° F 8.9° C
低负荷: 3分 2秒