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- 數據中心BA自控系統冷源系統自控平臺解決方案
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一、數據中心中溫冷源供應系統簡述
在建筑一層設置冷凍站為數據中心供應中溫冷凍水,一層設置兩套制冷系統。每套制冷系統設計采3869kW(1100 RT)變頻離心式水冷冷水機組2 +1臺,為了實現系統最大節能效果,每臺冷水機組對應配套1臺1.5度溫差的板式換熱器,作為自然冷卻及部分自然冷卻使用。其中冷凍水泵,冷卻水泵,冷卻塔風機都采用變頻。
中溫冷凍水系統采用一級泵變流量系統,冷凍側供回水溫度為18/24℃(15/21℃)。空調冷凍水系統采用環路設計,并用分段閥隔離各個故障點,保證單點故障時系統的正常運行。
數據中心為常年冷負荷,一年四季均需連續供冷。
冷凍水供應系統補水為軟化水,冷凍水系統定壓采用自動定壓補水排氣裝置。冷凍水系統設置全自動加藥裝置,防垢、防腐、殺菌、滅藻。
冷卻水系統設置全自動加藥裝置,防垢、防腐、殺菌、滅藻。
二、冷凍站的自控系統
自控系統電源斷電時,制冷系統所有設備、閥門等維持斷電前運行狀態。
1.冷凍站內的控制器設置
(1) 設置兩臺群控制器(一用一備);
(2)每套冷凍單元設置一臺單元控制器;
(3)蓄冷罐系統及冷凍站內相關輔助設施設置一臺控制器;
(4) 群控制器與其余控制器的信號傳輸方式采用硬接線。
2.群控制器
2.1群控制器的基本要求
群控制器采用硬接線形式,需監測室外濕球溫度;冷凍水總管上的溫度、流量、壓力;每個冷凍單元內冷機的產冷量;監控總管路上的電動開關閥的狀態;監控單元控制器的狀態,監測全自動加藥裝置、旁流裝置、定壓補水、蓄冷罐的運行狀態等。
2.2 冷凍站的運行模式(群控制器)
2.2.1 制冷系統的運行模式分三種:冷機制冷模式,預冷模式,自然冷卻模式。模式的轉換由單元控制器根據室外空氣濕球溫度及穩定性,冷卻塔風機單元的負荷,冷機及板式換熱器的運行狀況來綜合確定。
2.2.2 模式切換時應有可調整的時間延遲及設定點的停滯區,避免各種模式之間的頻繁切換。
2.3 冷凍單元的加減機(群控制器)
3.手控模式
4.冷凍單元控制器
4.1 冷凍單元控制器的基本要求
(1)每臺單元控制器控制的冷凍單元包括冷水機組,板換,冷凍水泵,冷卻塔,冷卻水泵,相應閥門及相關流量計等。群控制器負責監控單元控制器的運行狀態。
(2)制冷機組自帶控制器,需要為冷凍單元網絡控制器提供兩種通訊模式，總線模式,冷機自身控制器需提供開放的通訊接口供BA承包商集成(如MODBUS協議);
實點模式,冷機自身控制器需提供啟停控制點位和狀態點位供網絡控制器進行集成，監控冷機采用串聯總線和硬接線的兩種通訊方式。用總線方式通訊的監控點不包括用硬接線通訊的監控點。冷機應有兩份點位表,一份點表為通過總線的形式監控,另外一份點表為通過硬接線的形式監控。通過總線集成的點位除了用于調整的參數設定值外僅用于監視。
4.2 冷凍單元控制器的三種運行模式
(1)制冷模式
(2)預冷模式
(3)自然冷卻模式
4.3 冷凍水泵的控制策略
根據末端最不利環路壓差控制冷凍水泵變頻及壓差旁通閥Dm-1Z03(6)-CHW-0-CV01、Dm-1Z03(6)-CHW-0-CV02的開度,保證供回水壓差不大于0.10MPa(可調)。冷凍水側的最不利末端環路供回水管上安裝壓差傳感器。
任何一個壓差傳感器所測數值超出校驗量程,則視為故障狀態,并前端報警。當計算出的兩個末端壓差值的讀數相差10%時,則應在前端報警,選擇讀數低的來控制。
4.4 冷卻水泵的控制策略
在自由冷卻模式下,冷卻泵頻率根據冷卻側供回水溫差進行調節,當溫差小于設定值時,減少冷卻泵頻率:當溫差大于設定值時,增加冷卻泵頻率。
5.蓄冷罐的充冷和放冷
蓄冷罐沿垂直方向每隔0.5m設置1個溫度傳感器,用來監視溫躍層以及計算蓄冷罐內冷凍水的可用體積量。蓄冷罐水溫異常告警,溫度傳感器故障告警。
6.室外空氣參數的監測
(1)在室外安裝兩套環境監測裝置,其安裝位置應防止因陽光直曬影響測試數據。
(2)群控制器比較兩套室外環境監測站的數據,當兩套所測得重要數據相差>10%時,應在前端報警。
(3)室外環境監測站中的所有運行參數應保存在群控制器及監控系統服務器中。
7.冷水機組設有制冷劑泄漏監測報警系統,一旦制冷劑發生泄漏時,則操作人員發出報警,立即開啟對應的風閥及排風機(同開同關),并在前端報警;同時制冷劑泄漏的機組自動停機。
8.所有控制器、電動閥均需要采用UPS供電。所有電動閥均需具備斷電、斷信號自保持功能。
9.冷凍站電力故障響應
10.變頻器電力故障響應
11.熱工監測內容
(1)檢測冷凍水系統主管路的溫度、壓力、流量值,并接入相應的控制器。
(2)檢測冷凍單元冷凍側供回水管路上的溫度、壓力值,并接入相應的控制器.
(3)檢測冷凍單元冷卻側供回水管路上的溫度、壓力,并接至相應的控制器
(4 )檢測每個閉式蓄冷罐的出水溫度,并接至相應的控制器。
(5)室外濕球溫度的檢測34℃~-19℃濕球溫度,濕球溫度測點位于室外由自控專業設置,測點不少于2個。所有監測點位,超出設定范圍5分鐘(時間可調)前端提醒,超出設定范圍10分鐘(時間可調)前端報警。
12.冷源系統自控平臺中應有加減機提示界面,一鍵輪巡功能等。
13.1Z03和1Z06冷凍站的供回水主管道設置連通管,滿足單個冷站故障,另一個冷站滿足整體75%負載要求,聯通管設置電動開關
閥D1-LT-CHW-0-V01、D1-LT-CW-0-V01便于緊急開啟,這兩個閥門不參與邏輯控制。
