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数据中心空调问题分析

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-12-24 9:26:39 * 浏览: 0
针对大型数据中心空调系统中的一些问题和情况,从运维角度提出了相应的改进措施。希望类似的经验可以为数据中心的运营和维护以及构建者提供参考。由于数据中心的快速发展,节能减排的压力以及数据中心的PUE要求,这使得在设计和考虑大型数据中心的空调时,通常首选水冷空调系统。管网相结合,如果在施工,运维过程中稍有疏忽,就会有隐患。如果不及时处理和改进,将影响空调系统的安全。常见问题总结如下:1操作和维护空间问题设计数据中心时,必须有足够的操作和维护空间这是由数据中心空调系统的特性决定的,例如数据中心的冷中心制冷量大,机组尺寸大,高度高,数量大。更换自然冷却设备,管网复杂,需要多层管网布局,因此数据中心冷中心的高度和空间要求明显高于民用标准。直接使用民用标准制冷机房的高度会引起施工和维护。不方便。 ①情况1:冷藏室的高度不够。数据中心冷藏室的民用标准设计。选择冷室的高度要低。安装供水系统管网后,发现无法将预留用于扩展的冷机搬入。只能拆除空调管道。所有冷机都一起购买并统一移动。安装并重新安装管道。但是,这给操作和维护留下了重要的隐患。一旦冷机发生故障,由于没有足够的维护空间,很难进行大修和维护,从而给系统带来隐患。原因:该设计未考虑数据中心的大制冷量,大体积,多设备和复杂的管道的特性。土木工程和HVAC专业人士没有充分沟通。机房高度过低,给以后的操作维护带来困难。对策:冷室必须同时考虑冷机的操作和维护空间以及管道的安装空间,以确保其同时满足管道安装和冷机维护与检修的需求。 ②情况二:冷藏室没有预留设备运输通道。数据中心的冷室位于地下室,土木工程部门未预留冷机的吊装孔和足够的运输通道,因此购买冷机后无法将其作为机器进入机房。整个。拆除,重新安置冷机,然后移到地下室,这是劳动密集型的,也导致了多台冷机的泄漏,并且在更换所有密封件后解决了泄漏问题。原因:设计冷藏室时,没有预留冷机运输通道,这导致了冷机的拆卸和搬运。在拆卸和重新组装过程中,未更换密封件,这导致系统泄漏。对策:在地下室中设计冷藏室时,有必要预留空间来抬起冷机和过道,以确保冷机运输和设备更新的便利。拆卸冷机需要更换密封垫。 ③情况3:冷机没有维护空间。将冷机安装到数据中心后,对冷凝器进行了维护和大修,发现冷凝器太靠近墙壁并且没有足够的维修空间,因此很难维护和维修冷机。原因:没有维护空间保留。对策:制冷机房留有足够的空间用于提升或通过和维护制冷机,如图1所示。2冷却塔冷却能力问题冷却塔设计不足,在运行期间未维护。当数据中心负载增加到一定水平时,发现冷却塔的冷却能力不足,冷却水的出水温度过高,并且冷却机的能耗在夏季运行。冷机的喘振不能达到设计负荷率。当冷却水系统设计为单机,单泵,单塔时,这种情况尤为明显。案例:冷却塔的冷却能力不足。数据中心采用单机到单泵到单塔的设计,冷却塔只在数据中心大部分时间都可以满足,湿度高时发现冷却水冷却范围不够,方法太大。结果,冷机效率低,当冷机的负荷达到70%时频繁地喘振,并且严重降低了操作的安全性。原因:在选择冷却塔期间,冷却能力选择过小。在使用冷却塔的过程中,由于水质,风扇风量和填料老化的影响,冷却能力将下降,并且某些冷却塔在制造过程中会缺少重量。有两种现象很明显,例如故意减少填料的数量和尺寸,导致水量和冷却宽度无法满足设计要求。冷却塔在额定条件下散热不充分,冷却塔出水温度高,冷却机能耗大增。冷水机激增,浪费在冷水机上的投资并影响了制冷系统的安全性。对策:由于数据中心一年四季都在冷却,可用性要求很高,因此冷却塔在整个制冷系统中的投资比例不高,但是降低冷却水的水温会带来显着的节能效果,并且延长自然冷却时间。水系统的安全性可以提供很大帮助。因此,建议在数据中心所有者和设计机构进行设计选择时,必须为冷却塔设计保留一定的余量。 UPTIME甚至建议根据20年来最极端的气候选择冷却塔。 3末端管道通讯问题未给水系统未提供有效的旁路,或局部管道被阻塞,导致水系统中某些管道的异常循环。 ①案例1:数据中心的新数据室已经调试完毕,最终空调调试失败。发现端管未有效连接,水路无法正常流通。原因:新的计算机室已启用。终端空调调试时,由于终端管道没有旁路管道,管道无法有效连通,水路无法循环,导致水平支路缺水。终端设备调试失败。大量空气的存在导致管道中的冷冻水无法正常循环。对策:对于分支管道,最远端的管道需要短路或旁通(如图2所示),在分支的较高位置安装排气阀,以确保管道中的冷却水处于循环并及时排出气体,以确保管线中充满水。旁通管连接到现场分支机构。打开旁通阀和排气阀后,水回路正常循环,终端设备正常运行。 ②情况2:维修旁路长时间开启。数据中心使用集中式冷冻水空调和集中式冷却水空调两个系统。在集中式冷却水系统中,在泵的两端还设计了水分离器,在水分离器之间设计了自动旁路。系统后在调试后,旁通阀始终处于打开状态。在运行过程中,泵的两端之间的压力差太小,在泵的固定频率运行下会发生溢流故障。原因:在集中式冷却水系统中,因为没有冷却器,所以这种旁路仅在系统调试阶段才有用,这有利于建立泵的水回路,但是在泵正式运行后,旁路必须关闭。这是一个自动旁路。如果设置不正确,泵两端之间的压差会很小,并且工作频率会增加。在这种情况下,设计者可以省去麻烦,并且操作和维护人员对设计不熟悉。结果,自动旁路始终处于打开状态,泵进入水中。它与流出物处于短路旁路中,难以建立正常的压力差,并且泵的高速运行会引起溢流。对策:如果要设计近端水路旁路,建议不要使用自动旁路。如果设计为自动旁路,则需要与操作和维护人员进行沟通。水路循环正常后,需要根据情况及时关闭旁通阀(图3),以防止流量过大和泵在实际运行中发生不必要的故障。 4阀门问题阀门选择不当或阀门质量问题会给水系统的维护造成严重问题,例如,在清洗冷水机或修理水泵时,发现阀门无法关闭,并且维修后的设备无法与系统断开连接。结果,需要水切断系统来维修设备,并且扩大了故障影响范围。情况:阀门无法关闭。当数据中心维护冷机时,发现无法关闭阀门并且无法将冷机与系统断开连接。最后,决定增加一个冷却水系统。通过增加冷却塔和冷却水管道,连接了具有通常可以关闭的阀门的冷机。进入新的冷却水系统,关闭原来的冷却水系统,并使用冰块和风扇冷却不足的冷却能力,然后购买新的阀门来更换有故障的阀门(图4,图5)。原因:阀门无法关闭。有两个主要原因。一种是在阀板表面上的水垢,或者管道中有影响阀密封的杂质。另一个是阀门的质量。选择设备后,将使用质量较差的阀门。 。对策:阀门是供水系统的关键部分,如果阀门无法正常关闭,将会给系统带来灾难性的问题。在建造自来水系统时,请尝试选择具有较高品牌知名度,良好质量和高可靠性的阀门。测试并严格执行阀门安装要求。同时,阀门的打开和关闭还需要某些专门技术和技术。它需要采用多种打开和关闭方法来恢复阀门的密封性能,并最终将其关闭。在重要场合,也可以设计为双阀。 5负载太小。安装冷水机组安装完成后,最终设备安装未完成,并且机房缺少进行调试的热负荷。另一方面,水和空调系统未完成,设备无法正常开机。 ①情况1:数据中心需要打开服务器电源,但是冷机调试无法完成,导致服务器无法开机。需要调试冷机,但缺少终端设备和虚拟负载,无法运行。原因:数据中心离心单元的安装完成后,未安装机房末端的设备,末端的冷冻水无法使用,并且冷机无法调试。即使通过歧管执行冷水旁路,也只能使冷机启动,并且没有热负荷。或热负荷太小而无法达到冷机的下限,则无法进行调试工作。在另一方面,由于未对冷机进行调试,因此无法打开主机服务器设备的电源以使其运行,从而形成无休止的循环。另外,在调试过程中,所需的假负载功率很大,操作过程会消耗大量功率。上述因素导致冷机调试。成为一个问题。对策:使用空载调试方法进行调试。为了降低数据中心的能源效率,考虑了自然冷却。通常,冷却塔+板更换冷却技术用于设计。在调试期间,可以使用换板器的热交换能力,并且可以从冷机的冷凝器中获得足够的热量作为冷机调试的热负荷,即冷机产生的冷量。被换板器取走。空载调试的原理是充分利用板式换热器的换热能力,通过板式换热器将冷蒸发器产生的冷量通过板式换热器交换到冷冷凝器侧,并将冷冷凝器释放的热量返回通过板交换到蒸发器。侧面,以实现冰箱的制冷量和热负荷之间的完美匹配。更换冷电路板以调试水回路,如图6所示。情况2:冷机调试完成后,需要正式运行,但冷机的总负荷很小,导致冷机的频繁启停和喘振现象。原因:负载过低,导致冷机喘振。对策:将板更换为假负载,继续投入运行,以确保冷机平稳运行并成功通过了低负载时间。 6备用水源问题时在数据中心的设计中,备用水源不足,水库储备时间不足,并且在关闭市政供水后会引起恐慌。案例:数据中心没水了。数据中心的停水导致供水系统中断,水箱只能用于补充水。由于大量的蒸发,水箱连续补充8小时后将用尽水,后果不堪设想。后来,政府挺身而出协调紧急情况。水可以解决。原因:数据中心需要多个水源设计考虑因素。考虑到停水的影响,需要设计一个12小时的水源储备。考虑到市政用水中断时间可能会超过此时间,从而影响整个中央空调系统的使用,因此数据中心的中央空调水源储备要求更高对于很长一段时间,诸如深井水或在南部水源丰富的地区,可以考虑附近的水源,而在北部,冷库可以被视为第三级备用水源:供水系统的供水主要是市政供水,以及储存池用作备用水源,深井水源,冷库运行