自控数据中心系统解决方案
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全变频控制策略：智能控制VSD机组上载顺序， 使其运行在部分负荷
在低冷却水进水温度时，VSD机组上载的早期就将负载分 散到其他VSD机组，使所有机组运行在效率较好的部分负 荷
根据机组的数据来调节机组的运行顺序
常规模式
100%
66%
100% 66%
OFF
66%
热备模式 100%
66%
100% 66%
蒸发器(冷冻水出水7℃)
焓
降低冷凝器水温 减小压头
减少压缩机做功 降低机组能耗
变频离心式冷水机组—节能性
一般常规机组最低冷却水温允许值为18~21℃，为了保证机组安全运 行，必须保证冷却水温在较高温度运行，因此无法享受低冷却水温给 机组带来的节能效果。
12
变频离心式冷水机组—节能性
冷冻水温度 温度设定值 蒸发/冷凝压力 PRV 位置 实际电机转速
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
降低0.2冷5 却水温度
0.20
0.15
0.10
部分负载下效率更高
0.05
0.00 15%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
机组负荷
14
32℃ CSD 32℃ VSD 24℃ CSD 24℃ VSD 16℃ CSD 16℃ VSD
18
变频离心式冷水机组—软启动
➢ 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
变频离心式冷水机组—节能性 常规空调项目
压力
压差/压头
32° C 37° C
12° C 7° C
焓
变频离心式冷水机组—节能性
ASHRAE TC 9.9规定的数据中心室内环境温度
变频离心式冷水机组—节能性
传统设计
优化设计
以常规民用空调作为设计参考
主要考虑显热负荷
冷水温度较低（一般不高于7℃），效 可根据设备工作特性适当提高冷冻水
➢ 年节能达15-25%. ➢ 能准确预测离心机的喘振点，允许机组在喘振点附近
工作正常，防止机组在低负荷时发生喘振 ➢ 降低机组噪声,使机组运行更宁静 ➢ 功率因素为 0.95或以上
VSD
优化电机转速 优化PRV导叶开度
13
变频离心式冷水机组—节能性
机组能效kW/ton
1.00
0.95
0.90
0.85
✓ 扩展数据中心空间 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
电力成本/效率（PUE）
✓✓✓
Fra Baidu bibliotek
提高功率密度
✓✓
电力供应能力/质量
✓
✓ ✓ 世界一流的专家
✓✓
4
在数据中心里冷水机房具有非常重要的节能需求 典型数据中心的能源分布
暖通空调系统 能源分布
数据中心 整体能源分布
CRAC 18%
Humidifier 7%
Switches Servers 2%
冷源系统解决方案
1
江森自控解决方案贯穿数据中心整个生命周期
规划和设计
建造
运营和维护
运营和改造
业主
战略
投标和设计
建筑师/设计工程师
投标/采购
建造 建筑师
调试
运行 保养和维修 更换
审计
建筑师
执行
测量和确认
协助设计
江森自控数据解决方案
数据中心环境概述
关键环境咨询
能源咨询
项目管理
技术设施管理
风险评估
2
数据中心客户的关注
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
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
3
江森自控可提供各种产品和服务，解决这些后顾之忧
咨询/项目管理 模块化中心机房 冷水机 楼宇自动化 安防 火灾探测 空气侧产品 设施管理 技术服务
变频离心式冷水机组—节能性
制冷量：2546kW 蒸发器流量：576m3/h 蒸发器温差：3.8℃ 电机功率：242kw
COP：10.5
15
变频离心式冷水机组—节能性
传统的控制方案：在开机时，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
统计来自数据中心动态报告--中国市场
能耗大，45%的电力用于机房制冷 7×24不间断运行
对温度变化非常敏感，要求不间断供冷
充足的备用供电设备 非正常断电后，须迅速恢复制冷，保证设定温度
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 能源成本持续上升; 未来趋势为绿色数据中心 （PUE） 44%的数据中心运营者关心能源成本
30%
PDU 6%
HVAC 45%
UPS 15%
Lighting 2%
制冷站 能源分布
Chillers 64%
Chiller Plant 73%
Pumps
22%
Towers
11%
5
离心式冷水机组
6
离心式冷水机组—概述
➢ 制冷量:250~1,100 TR (低压VSD)； 1100~2,900 TR (中高压) ➢ 单级，高效，离心式压缩机 ➢ 开式电机 ➢ 环保制冷剂 HFC-134a ➢ 技术先进的OptiviewTM 控制中心 ➢ 运行安静 ➢ 工业设计标准，安全可靠 ➢ 符合AHRI Standard 550/590认证 ➢ 满足LEED EAc4认证要求
率较差
出水温度 (一般为10-15°C，机组最
低温送风，过渡除湿，造成能源浪费
高可达20°C)，冷冻水温度每提高1 °C，机组效率提高2%
提高送风温度，减少不必要的除湿
显著提高机组能效
10
变频离心式冷水机组—节能性
最小提升温度
温度
6℃
12℃
其他机组最低进水19 ℃ 冷凝器器
YK冷却水最低进水12.8 ℃ 压缩机
OFF
66%
16
变频离心式冷水机组—节能性
kW/ton
全变频CvSsD v定s V频SD机ch组iller性pe能rfo比rma较nc图e
0.9
0.8
定频机组加减机点 （贴近满载）
0.7
0.6
800Ton
1400Ton
0.5
0.4
0.3 -
500
1,000
+
1,500 Ton
2,000
+
+2,500
VSD机组加减机点
System Load (Tons)
17
机组最佳效率点
3 units of 900 Tons
1 CSD 23C 2 CSD 23C 3 CSD 23C 1 VSD 23C 2 VSD 23C 3 VSD 23C
3,000
变频离心式冷水机组—节能性 2005年5月4日，约克品牌VSD因 其巨大的节能效果获得美国环保 署（EPA）颁发的气候保护奖
在低冷却水进水温度时，VSD机组上载的早期就将负载分 散到其他VSD机组，使所有机组运行在效率较好的部分负 荷
根据机组的数据来调节机组的运行顺序
常规模式
100%
66%
100% 66%
OFF
66%
热备模式 100%
66%
100% 66%
蒸发器(冷冻水出水7℃)
焓
降低冷凝器水温 减小压头
减少压缩机做功 降低机组能耗
变频离心式冷水机组—节能性
一般常规机组最低冷却水温允许值为18~21℃，为了保证机组安全运 行，必须保证冷却水温在较高温度运行，因此无法享受低冷却水温给 机组带来的节能效果。
12
变频离心式冷水机组—节能性
冷冻水温度 温度设定值 蒸发/冷凝压力 PRV 位置 实际电机转速
0.80
0.75
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
降低0.2冷5 却水温度
0.20
0.15
0.10
部分负载下效率更高
0.05
0.00 15%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
机组负荷
14
32℃ CSD 32℃ VSD 24℃ CSD 24℃ VSD 16℃ CSD 16℃ VSD
18
变频离心式冷水机组—软启动
➢ 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
变频离心式冷水机组—节能性 常规空调项目
压力
压差/压头
32° C 37° C
12° C 7° C
焓
变频离心式冷水机组—节能性
ASHRAE TC 9.9规定的数据中心室内环境温度
变频离心式冷水机组—节能性
传统设计
优化设计
以常规民用空调作为设计参考
主要考虑显热负荷
冷水温度较低（一般不高于7℃），效 可根据设备工作特性适当提高冷冻水
➢ 年节能达15-25%. ➢ 能准确预测离心机的喘振点，允许机组在喘振点附近
工作正常，防止机组在低负荷时发生喘振 ➢ 降低机组噪声,使机组运行更宁静 ➢ 功率因素为 0.95或以上
VSD
优化电机转速 优化PRV导叶开度
13
变频离心式冷水机组—节能性
机组能效kW/ton
1.00
0.95
0.90
0.85
✓ 扩展数据中心空间 ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓
电力成本/效率（PUE）
✓✓✓
Fra Baidu bibliotek
提高功率密度
✓✓
电力供应能力/质量
✓
✓ ✓ 世界一流的专家
✓✓
4
在数据中心里冷水机房具有非常重要的节能需求 典型数据中心的能源分布
暖通空调系统 能源分布
数据中心 整体能源分布
CRAC 18%
Humidifier 7%
Switches Servers 2%
冷源系统解决方案
1
江森自控解决方案贯穿数据中心整个生命周期
规划和设计
建造
运营和维护
运营和改造
业主
战略
投标和设计
建筑师/设计工程师
投标/采购
建造 建筑师
调试
运行 保养和维修 更换
审计
建筑师
执行
测量和确认
协助设计
江森自控数据解决方案
数据中心环境概述
关键环境咨询
能源咨询
项目管理
技术设施管理
风险评估
2
数据中心客户的关注
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
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
3
江森自控可提供各种产品和服务，解决这些后顾之忧
咨询/项目管理 模块化中心机房 冷水机 楼宇自动化 安防 火灾探测 空气侧产品 设施管理 技术服务
变频离心式冷水机组—节能性
制冷量：2546kW 蒸发器流量：576m3/h 蒸发器温差：3.8℃ 电机功率：242kw
COP：10.5
15
变频离心式冷水机组—节能性
传统的控制方案：在开机时，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
统计来自数据中心动态报告--中国市场
能耗大，45%的电力用于机房制冷 7×24不间断运行
对温度变化非常敏感，要求不间断供冷
充足的备用供电设备 非正常断电后，须迅速恢复制冷，保证设定温度
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 能源成本持续上升; 未来趋势为绿色数据中心 （PUE） 44%的数据中心运营者关心能源成本
30%
PDU 6%
HVAC 45%
UPS 15%
Lighting 2%
制冷站 能源分布
Chillers 64%
Chiller Plant 73%
Pumps
22%
Towers
11%
5
离心式冷水机组
6
离心式冷水机组—概述
➢ 制冷量:250~1,100 TR (低压VSD)； 1100~2,900 TR (中高压) ➢ 单级，高效，离心式压缩机 ➢ 开式电机 ➢ 环保制冷剂 HFC-134a ➢ 技术先进的OptiviewTM 控制中心 ➢ 运行安静 ➢ 工业设计标准，安全可靠 ➢ 符合AHRI Standard 550/590认证 ➢ 满足LEED EAc4认证要求
率较差
出水温度 (一般为10-15°C，机组最
低温送风，过渡除湿，造成能源浪费
高可达20°C)，冷冻水温度每提高1 °C，机组效率提高2%
提高送风温度，减少不必要的除湿
显著提高机组能效
10
变频离心式冷水机组—节能性
最小提升温度
温度
6℃
12℃
其他机组最低进水19 ℃ 冷凝器器
YK冷却水最低进水12.8 ℃ 压缩机
OFF
66%
16
变频离心式冷水机组—节能性
kW/ton
全变频CvSsD v定s V频SD机ch组iller性pe能rfo比rma较nc图e
0.9
0.8
定频机组加减机点 （贴近满载）
0.7
0.6
800Ton
1400Ton
0.5
0.4
0.3 -
500
1,000
+
1,500 Ton
2,000
+
+2,500
VSD机组加减机点
System Load (Tons)
17
机组最佳效率点
3 units of 900 Tons
1 CSD 23C 2 CSD 23C 3 CSD 23C 1 VSD 23C 2 VSD 23C 3 VSD 23C
3,000
变频离心式冷水机组—节能性 2005年5月4日，约克品牌VSD因 其巨大的节能效果获得美国环保 署（EPA）颁发的气候保护奖