蓄冷罐的作用
數據中心中蓄冷罐最為主要的作用是起著類似電氣系統中UPS的作用,在正常冷源由于電力中斷、設備故障等情況導致供冷中斷后,蓄冷罐可以作為應急冷源,實現繼續對IT設備提供冷量,從而保證IT設備不會因為正常冷源故障導致出現設備高溫報警、宕機等事故。
其次,在數據中心的日常運營過程中,可以利用蓄冷罐充冷/放冷與峰谷電價的相結合方式實現日常運營成本的降低。在夜間電價低谷時段,實現冷機對IT設備制冷的同時對儲冷罐進行充冷操作;在白天電價高峰時段,關閉冷機,使用儲冷罐中儲備的冷量對外進行放冷,以實現在保障IT設備正常制冷需求的前提下有效降低運營成本。值得注意的是,在進行這種操作方式時,儲冷罐放冷過程中需要注意放冷量,不能將儲冷罐全部冷量放出,需要根據當時實際IT設備制冷量需求,在儲冷罐中保留相應冷量,以避免儲冷罐冷量不足期間出現正常冷源故障導致的冷源中斷情況,畢竟配置部署儲冷罐最基本的作用是作為應急冷源使用。一般儲冷罐保留冷量需要滿足15分鐘IT設備冷量需要。
另外,在數據中心投入生產初期,由于受到IT設備上架量的影響整體負載不大。而冷水機組又存在單機制冷量大的特點,以至于在數據中心初期冷水機組能效低,導致運營成本增加,甚至由于負載太低導致冷機出現喘振的情況,對冷機產生嚴重影響。通過配置部署蓄冷罐,在對蓄冷罐充冷過程中,增加了整個系統的負載,提升冷機能效、避免喘振;在放冷過程中,關閉冷機,使用蓄冷罐作為冷源。

蓄冷罐的分類
蓄冷罐根據部署的方式不同可以分為立式蓄冷罐與臥式蓄冷罐;根據系統是否封閉可以分為開式蓄冷罐與閉式蓄冷罐。
蓄冷罐的原理
對于立式蓄冷罐,主要是通過散流器利用水在不同溫度下的密度不同而形成一個相對穩定的狀態,在冷熱水混合交界處形成斜溫層,斜溫層的大小直接決定著立式蓄冷罐的蓄冷效率。
據查水的密度與溫度密切相關,在水溫>4℃時,溫度升高密度減小。目前數據中心為提高效率、增加自然冷卻使用時間,基本會使用15℃/21℃的中高溫水。15℃水的密度是0.999126g/cm3,,21℃水的密度是0.998021g/cm3,根據密度不同,冷凍水的供回水在蓄冷罐內會實現自然分層。
對于臥式蓄冷罐,其內部會存在隔膜用以分割冷熱水,以實現在水平方向上的冷熱水分割。
蓄冷罐部署方式
根據蓄冷罐與冷機的連接方式不同,蓄冷罐的部署方式可以分為一級泵串聯方式、一級泵并聯方式以及二級泵共罐幾種常見的方式,蓄冷罐具體連接方式存在多種方式,這里介紹三種個人認為簡單方便的部署方式。
一級泵串聯方式
在這種部署方式下,通過調整閥門的開關以及開度,實現對蓄冷罐的充放冷操作。
一級泵并聯方式
這種部署方式,需要單獨為蓄冷罐設置一個放冷泵,用于蓄冷罐在放冷過程中使用,由于蓄冷罐放冷是由于市電中斷導致的,所以放冷泵需要UPS供電。
二級泵共罐方式
對于冷凍水系統采用二級泵結構的,可以采用這種部署方式。使用過程中需要注意一級泵與二級泵的頻率,在保冷模式一級泵、二級泵流量相等,充冷模式下一級泵流量要大于二級泵流量。
對于蓄冷罐的配置部署方式,不僅局限于上述幾種方式,具體的部署方式可以根據實際情況綜合考慮。
總的看來,在電氣系統中,數據中心都會通過配置部署UPS設備作為市電中斷后的緩沖,為柴油發電機啟動、并機爭取時間,從而實現市電中斷不會對IT設備的正常供電產生影響;而蓄冷罐在某種維度可以理解為暖通系統中的UPS。作為應急冷源,為市電中斷冷機停機后,柴油發電機供電之前為IT設備提供冷源。同時合理使用蓄冷罐還可以有效的降低數據中心運營費用,避免設備使用不合理等情況


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