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- 数据中心BA自控系统冷源系统自控平台解决方案
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一、数据中心中温冷源供应系统简述
在建筑一层设置冷冻站为数据中心供应中温冷冻水,一层设置两套制冷系统。每套制冷系统设计采3869kW(1100 RT)变频离心式水冷冷水机组2 +1台,为了实现系统最大节能效果,每台冷水机组对应配套1台1.5度温差的板式换热器,作为自然冷却及部分自然冷却使用。其中冷冻水泵,冷却水泵,冷却塔风机都采用变频。
中温冷冻水系统采用一级泵变流量系统,冷冻侧供回水温度为18/24℃(15/21℃)。空调冷冻水系统采用环路设计,并用分段阀隔离各个故障点,保证单点故障时系统的正常运行。
数据中心为常年冷负荷,一年四季均需连续供冷。
冷冻水供应系统补水为软化水,冷冻水系统定压采用自动定压补水排气装置。冷冻水系统设置全自动加药装置,防垢、防腐、杀菌、灭藻。
冷却水系统设置全自动加药装置,防垢、防腐、杀菌、灭藻。
二、冷冻站的自控系统
自控系统电源断电时,制冷系统所有设备、阀门等维持断电前运行状态。
1.冷冻站内的控制器设置
(1) 设置两台群控制器(一用一备);
(2)每套冷冻单元设置一台单元控制器;
(3)蓄冷罐系统及冷冻站内相关辅助设施设置一台控制器;
(4) 群控制器与其余控制器的信号传输方式采用硬接线。
2.群控制器
2.1群控制器的基本要求
群控制器采用硬接线形式,需监测室外湿球温度;冷冻水总管上的温度、流量、压力;每个冷冻单元内冷机的产冷量;监控总管路上的电动开关阀的状态;监控单元控制器的状态,监测全自动加药装置、旁流装置、定压补水、蓄冷罐的运行状态等。
2.2 冷冻站的运行模式(群控制器)
2.2.1 制冷系统的运行模式分三种:冷机制冷模式,预冷模式,自然冷却模式。模式的转换由单元控制器根据室外空气湿球温度及稳定性,冷却塔风机单元的负荷,冷机及板式换热器的运行状况来综合确定。
2.2.2 模式切换时应有可调整的时间延迟及设定点的停滞区,避免各种模式之间的频繁切换。
2.3 冷冻单元的加减机(群控制器)
3.手控模式
4.冷冻单元控制器
4.1 冷冻单元控制器的基本要求
(1)每台单元控制器控制的冷冻单元包括冷水机组,板换,冷冻水泵,冷却塔,冷却水泵,相应阀门及相关流量计等。群控制器负责监控单元控制器的运行状态。
(2)制冷机组自带控制器,需要为冷冻单元网络控制器提供两种通讯模式，总线模式,冷机自身控制器需提供开放的通讯接口供BA承包商集成(如MODBUS协议);
实点模式,冷机自身控制器需提供启停控制点位和状态点位供网络控制器进行集成，监控冷机采用串联总线和硬接线的两种通讯方式。用总线方式通讯的监控点不包括用硬接线通讯的监控点。冷机应有两份点位表,一份点表为通过总线的形式监控,另外一份点表为通过硬接线的形式监控。通过总线集成的点位除了用于调整的参数设定值外仅用于监视。
4.2 冷冻单元控制器的三种运行模式
(1)制冷模式
(2)预冷模式
(3)自然冷却模式
4.3 冷冻水泵的控制策略
根据末端最不利环路压差控制冷冻水泵变频及压差旁通阀Dm-1Z03(6)-CHW-0-CV01、Dm-1Z03(6)-CHW-0-CV02的开度,保证供回水压差不大于0.10MPa(可调)。冷冻水侧的最不利末端环路供回水管上安装压差传感器。
任何一个压差传感器所测数值超出校验量程,则视为故障状态,并前端报警。当计算出的两个末端压差值的读数相差10%时,则应在前端报警,选择读数低的来控制。
4.4 冷却水泵的控制策略
在自由冷却模式下,冷却泵频率根据冷却侧供回水温差进行调节,当温差小于设定值时,减少冷却泵频率:当温差大于设定值时,增加冷却泵频率。
5.蓄冷罐的充冷和放冷
蓄冷罐沿垂直方向每隔0.5m设置1个温度传感器,用来监视温跃层以及计算蓄冷罐内冷冻水的可用体积量。蓄冷罐水温异常告警,温度传感器故障告警。
6.室外空气参数的监测
(1)在室外安装两套环境监测装置,其安装位置应防止因阳光直晒影响测试数据。
(2)群控制器比较两套室外环境监测站的数据,当两套所测得重要数据相差>10%时,应在前端报警。
(3)室外环境监测站中的所有运行参数应保存在群控制器及监控系统服务器中。
7.冷水机组设有制冷剂泄漏监测报警系统,一旦制冷剂发生泄漏时,则操作人员发出报警,立即开启对应的风阀及排风机(同开同关),并在前端报警;同时制冷剂泄漏的机组自动停机。
8.所有控制器、电动阀均需要采用UPS供电。所有电动阀均需具备断电、断信号自保持功能。
9.冷冻站电力故障响应
10.变频器电力故障响应
11.热工监测内容
(1)检测冷冻水系统主管路的温度、压力、流量值,并接入相应的控制器。
(2)检测冷冻单元冷冻侧供回水管路上的温度、压力值,并接入相应的控制器.
(3)检测冷冻单元冷却侧供回水管路上的温度、压力,并接至相应的控制器
(4 )检测每个闭式蓄冷罐的出水温度,并接至相应的控制器。
(5)室外湿球温度的检测34℃~-19℃湿球温度,湿球温度测点位于室外由自控专业设置,测点不少于2个。所有监测点位,超出设定范围5分钟(时间可调)前端提醒,超出设定范围10分钟(时间可调)前端报警。
12.冷源系统自控平台中应有加减机提示界面,一键轮巡功能等。
13.1Z03和1Z06冷冻站的供回水主管道设置连通管,满足单个冷站故障,另一个冷站满足整体75%负载要求,联通管设置电动开关
阀D1-LT-CHW-0-V01、D1-LT-CW-0-V01便于紧急开启,这两个阀门不参与逻辑控制。
