1、KSTARSi&邁樂數據中心機房精密空調系統設計方案建議書二一五年一月八日KSTARfi&數據中心機房精密空調設計方案建議書目錄第1部分設計依據標準規范11.1 設計標準11.2 設計依據21.3 設計原理21.3.1 關鍵環境的四大因素 21.3.2 舒適性空調與機房精密空調的區別 3第2部分科士達精密空調產品介紹 62.1 Statio nAir 系列精密空調產品介紹 62.2 科士達 KC系列風冷冷凝器介紹 10第3部分 項目需求信息133.1 建筑概況133.2 運營設備功率概況 133.3 其他133.4 數據中心布局圖13第4部分數據中心精密空調系統設計 144.1 數據中心機房熱

2、負荷計算 144.1.1 數據中心機房熱負荷來源 144.1.2 數據中心機房總熱負荷的計算方法 144.1.3 各機房熱負荷計算結果 154.2精密空調布置型式設計建議 154.2.1 送/回風設計建議 154.3 精密空調安裝工程設計建議 164.3.1 室內機安裝工程設計建議 16432 室外機安裝工程設計建議 17433 安裝距離及落差安裝設計建議 184.4 精密空調選型建議 204.4.1 精密空調相關選配件設計選型建議 214.5 精密空調技術參數 21第5部分科士達精密空調配置匯總表 225.1 精密空調配置表225.2 安裝輔材說明22KSTARfi&數據中心機房精密空調設計

3、方案建議書第1部分設計依據標準規范1.1設計標準表（1） GB 50174-2008電子信息系統機房設計規范級別A級B級C級備注主機房溫度（開機時）23 1C1828 C不得結露主機房相對濕度（開機時）40% 55%35% 75%主機房溫度（停機時）5 35 C主機房相對濕度（停機時）40 70%20% 80%主機房和輔助區溫度變化率（開/停機時）V 5 C /hV 10 C /h輔助區溫度/相對濕度（開機時）18 28 C /35% 75%輔助區溫度/相對濕度（停機時）5 35 C /20% 80%不間斷電源系統電池室溫度15 25 C有人值守的主機房和輔助區，在電子信息設備停機時，在主操作

4、員位置測量的噪聲值應小于 65dB（A）A級和B級主機房的空氣含塵濃度，在靜態條件下測試，每升空氣中大于或等于 0.5 口 m 的塵粒數應少于18000粒?；顒拥匕逑碌目臻g既作為電纜布線，又作為空調靜壓箱時，地板高度不得小于400mm。表（2）GB2887-89計算機場地安全要求A級B級C級項目數夏季冬季溫度C （開機時）22 220 215 3010 35濕度%（開機時）45 6540 7030 80溫度C （停機時）535535540濕度%（停機時）40 7020 80880溫度變化率 C /h（開/停機時）5要不結露10要不結露8年斷電自動恢復無斷電可自動恢復冗余備份無N+X只有在數據中

5、心機房應用機房專用精密空調，才能通過環境調節上徹底解決以上問題第2部分科士達精密空調產品介紹深圳科士達科技股份有限公司成立于一九九三年，是專注于電力電子技術領域，產品涵蓋數據中心關鍵基礎設施（UPS、蓄電池、精密空調、精密配電、網 絡服務器機柜、機房動力環境監控）、太陽能光伏逆變器的國家火炬計劃重點高 新技術企業。是中國大陸本土 UPS行業旗艦品牌廠商，行業領先的數據中心關 鍵基礎設施產品研發制造及整體解決方案提供商、新能源電力轉換產品領域新銳實力廠商。產品覆蓋亞洲、歐洲、北美、非洲八十多個主要國家和地區市場。2010 年12月7日，公司在深圳證券交易所成功上市（股票代碼：002518 ）?？?/p>

6、士達擁有一支由260多位專業研發技術工程師組成的優秀研發團隊，專 注數據中心關鍵基礎設施和新能源電力轉換技術的研發與創新。在精密制冷領 域，科士達全面的開發工具和技術資源支撐下，嚴謹對待每個開發環節和產品細 節，從產品設計到測試認證，始終追求為用戶提供高可靠、更具節能環保效果的 精密空調產品。借助強大的技術開發能力和制造平臺，科士達也可根據用戶的具體需求，量身定制精密制冷產品解決方案?？剖窟_精密空調產品包括 MatrixAir ，StationAir ，FocusAir三大系列，可 滿足各種大小規模，不同建設等級，高低熱流密度，多種冷卻型式的全方位數據 中心應用需求。MatrixAir系列，面

7、向大中型數據中心的制冷解決方案，制冷量范圍25kW 150kW ;Stati on Air系列，面向中小數據機房及通信基站應用的制冷解決方案， 制冷量范圍5kW20kW ;FocusAir系列，面向模塊化高熱密度數據中心的制冷解決方案，制冷量 范圍25kW70kW ;2.1 StationAir系列精密空調產品介紹2.1.1 Statio nAir系列介紹1、產品簡介Statio nAir中小型精密空調主要用于金融、政府、企業等行業的中小型數據中心， 網絡機房，以及電信運營上的通信基站。為服務器、網絡設備、通信設備提供穩 定的溫度環境、濕度環境以及潔凈環境，保障其主設備穩定運行。產品具有高性價

8、比、節能、環保及專業精密空調特點。冷量范圍從5kW20kW , 制冷型式以風冷為主打型號，可非標滿足水冷 /乙二醇冷、冷凍水各種形式。送 風方式包括上送風、上前送風和下送風、下前送風。標準系列可加裝選配新風冷 卻，高能效系列可加裝選配熱管冷卻系統， 在寒冷季節使用自然冷源，為用戶節 省運行費用，滿足日益強烈的節能需求。2、產品應用范圍小型計算機室小型數據中心、數據機房移動、聯通通信基站戶外機房、尋呼機房微波及衛星地面站網絡機房、控制中心3、產品特點機組配置恒溫、恒濕功能，采用大風量、高顯熱比的設計，滿足專業機 房的需求。精密匹配的高效制冷系統，配以大面積蒸發器，保證機組保證全天候最 優節能運行

9、采用高效穩定的渦旋式壓縮機，保障機組的高壽命和高能效比全中文大屏幕顯示，具有多級密碼保護、專家故障診斷功能配備標準RS485通訊接口，支持遠程監控超寬輸入電壓設計，配有缺相保護、來電自啟動功能，并可實現錯相自動切換，保證機組可連續性工作靈活的主備機切換功能，實現機組自動切換、輪流值班功能室內、外機均采用低噪音風機機組適用于嚴寒地區，在-40 C的低溫下機組仍可運行機組結構緊湊占地面積小，并可以全正面維護4、產品優點先進可靠的智能化控制系統，配有全中文大屏幕LCD背光顯示，人性化 的操作界面；智能顯示機組運行狀態及報警信息、，記錄各主要部件的運 行時間，可設置參數自動保護，可儲存 99條歷史告警

10、信息精確的微電腦控制系統，配有多級密碼保護，專家故障診斷功能；采用優質零部件，保證機組的高可靠性超寬輸入電壓設計，配有缺相保護、來電自啟動功能，并可實現錯相自 動切換，保證機組可連續性工作機組按高達8年以上的運行壽命設計，每一件產品均經過嚴格苛刻的檢 驗和試驗機組可實現全正面維護結構，維護方便簡易多種送風方式、多種制冷型式及多種選配組件，滿足用戶的各種需求具有超強網絡管理功能，配置標準的RS485通訊接口，提供標準的通信 協議，支持遠程開關機和管理功能，支持遠程告警及查詢和故障處理 機組靈活的主備機切換功能，實現機組自動切換、輪流值班功能2.1.2 Statio nAir技術特點及優勢1、先進

11、可靠智能化控制系統先進智能精確的微電腦控制系統全中文大屏幕LCD背光顯示多級密碼保護，防止誤操作，具有專家故障診斷 功能人性化的操作界面，操作維護簡便智能顯示機組運行狀態及報警信息，記錄各主要部件的運行時間 可儲存99條歷史告警信息 具有來電自啟動及延時設定功能 標配R485通訊接口，支持遠程監控2、大風量、高顯熱比Stati on Air精密空調使用大風量低能耗的后傾離心風機，保證機組可以能提 供90%以上的顯熱比，適應機房的應用環境，可避免過度除濕和送風帶霧。3、咼可靠性、咼能效、環保StationAir系列采用國際環保的R410A高能效比渦旋壓縮機，免維 護的后傾離心風機，配以知名品牌的

12、制冷配件、電氣元件，同時機 組按高達8年以上的運行壽命設計，每一件產品均經過嚴格苛刻的 檢驗和試驗，保證機組具有咼能效比、咼可靠性。機組的運行能效 比高達3.1以上。4、高能效低噪音大風量風機采用高效率、高可靠性的后傾離心AC風機或選配無級調速后傾離 心EC風機，具有風量大、運行平穩、送風距離遠及靜壓范圍調節寬 廣等特點。并可選配高機外余壓的風機。5、無極調速低噪音風冷冷凝器 風冷冷凝器采用耐腐鋼材及戶外噴涂處理，具有良好的剛性和防腐性能， 適應多種環境條件。采用防護等級IP65的無極轉速控制器調節風扇轉速， 實現節能、低噪。6、全正面維護結構機組結構設計緊湊占地面積小，可維護性強，可實現全正

13、面維護結構，用戶可很 簡便進行日常維護及操作，并且機組內的標識清楚明了。7、強大的網絡管理功能配置標準的RS485通訊接口，提供標準的通信協議靈活的主備機切換功能，實現機組自動切換、輪流值班功能 方便的遠程開關機和管理功能 遠程告警及查詢、故障處理8、高效的加濕系統采用高品質專業的電極式加濕器，適應許多水質很差的地區使用，控制板配置先 進的加濕度控制方式。用戶可根據需要，調節需要的加濕量。該加濕罐具有使用 壽命長、加濕效率高、適應各種水質等特點，維護操作十分簡易。9、高效的加熱系統機組配置正溫度系數陶瓷式 PTC電熱器，該加熱器具有加 熱速度快、效果高，并且內部配有兩級溫控保護系統， 避免 過

14、熱，保證機組的安全。10、超寬的室外運行環境標準機型可以-20 C - +45 C范圍內正常制冷工作；選配低 溫組件后，機組可在-40 C - +45 C范圍內制冷工作。11、高效率的空氣過濾器機組配置空氣過濾器，可保證機房達到要求的潔凈度?？煞厦绹?ASHRAE52-76標準，提供的過濾器保證機房的潔凈度達到 C級機房的要求（直 徑大于0.5 Jm的灰塵粒子濃度豈18000粒/升）。提供選配更高過濾等級的 G4/F5 過濾器。12、提供靈活的解決方案Stati on Air系列具有多種送風方式、多種制冷型式及多種選配組件，滿足用戶的 各種需求，并可為用戶提供各種非標定制方案。2.2科士達K

15、C系列風冷冷凝器介紹科士達KC系列風冷冷凝器具備咼可用性、咼可靠性、咼效節能及環保性能 及靈活應用等優越特性，是一款可以滿足苛刻的應用要求的散熱解決方案。圖(1)KC風冷冷凝器科士達KC系列風冷冷凝器的雙重防腐設計、雙重保護設計，采用行業認可 的高品質風機及高可靠智能控制系統， 這些都意味著更優的品質、更長的壽命及 更高的可靠性?？剖窟_KC系列風冷冷凝器的強化換熱設計、優化的氣流組織確保高效率換 熱；采用全調速高效風機，結合智能控制系統，能根據需求迅速的調節風機的輸 出量，實現的是設備運行在最優的狀態，意味著更高效率、更節能?？剖窟_KC系列風冷冷凝器采用高效貓頭鷹風機，相比普通軸流風機，噪聲

16、更低、壽命更長、效率更高。圖(2)高效低噪聲軸流風機科士達KC系列風冷冷凝器機型豐富、換熱量范圍寬廣及應用范圍寬廣：包括單雙系統共18款機型，換熱量在24kW120kW 之間可選，更可拓展至240kW ；可靈活布置，水平安裝或垂直安裝；可適應寬范圍環境溫度，選配低溫運行輔助部件后，在-40 C+45 C的 環境下能正常工作；無極調速節能控制系統智能全調速控制器高靈敏壓力傳感器可適應各種安裝場所的低噪設計雙重防腐設計，優質耐腐蝕鋁合金+表面噴涂保護雙重保護，整體式集管保護罩+盤管防損傷保護強化換熱，強化傳熱內螺紋管銅管，高品質波紋換熱翅片高品質風機系統行業認可軸流風機，高品質、免維護全調速高效貓

17、頭鷹風機，更節能、更低噪所有風扇之間保持正壓密封IP54標準風機電氣設計，IP55標準電控箱設計配25第3部分項目需求信息3.1建筑概況表(4)邁樂數據中心機房的建筑參數序號名稱面積(m 2)凈層高(m)地板高度(m)數量備注1機房134.530.313.2運營設備功率概況表(5)邁樂數據中心機房運營設備功率序號名稱UPS(KVA)機柜功率(kW)機柜數量備注1機房1103.3其他表(6)邁樂數據中心機房其他概況序號名稱內容備注1氣候條件-40 C +45 C加低溫組件2海拔高度1000m以下3建設等級B4冗余備份無3.4數據中心空調外機放置選擇根據圖紙外機放置3項考慮：1、2樓休閑平臺(安裝

18、2樓休閑平臺，空調內外 機連接銅管及線纜長，會降低制冷效率，增加安裝成本)。2、1樓中庭(安裝1 樓中庭，空調內外機連接銅管及線纜短，制冷效率高，安裝成本最低)。3、外圍(安裝外圍，空調內外機連接銅管及線纜長，超過30M距離需要增加延長主件，會降低制冷效率，增加安裝成本）精密空調結構特點是壓縮機在室內機內部，室外機僅有散熱風扇。12.5K空調外機噪聲43.6dB。熱風排放是以空調運行負載率多少來決定.推薦使用方案2，方案2內外機距離最近，空調安裝運行效率最高，安裝成本最低，外機落地擺放?？照{外機尺寸： W*D*H 700*400*1240mm第4部分數據中心精密空調系統設計4.1數據中心機房熱

19、負荷計算4.1.1數據中心機房熱負荷來源數據中心（機房）熱量主要來源于以下幾方面:a）設備散熱量；b）透過外窗進人室內的太陽輻射熱量；c）通過圍護結構傳人室內的熱量；d）工作人員散熱量；e）照明散熱量；f）滲透空氣及新風換氣散熱量。4.1.2數據中心機房總熱負荷的計算方法依據數據中心機房內熱量的來源，對于數據中機房總熱負荷，采用的計算公式如下：Qt=Q 1 + Q 2+ Q 3+Q 4其中一一Qt為主機房總熱負荷（kW）Qi室內設備負荷（考慮到設備的使用率，Qi =設備總功率x 0.8）Q2室內UPS熱負荷，Q2=0.04W 1+0.06W 2,其中 Wi為電源系統額 定功率值（UPS額定容量

20、）,W2為IT設備總負載功率（1）Q3室內配電系統熱負荷，Q3=0.02（W 1+W2）,其中Wi為電源系統額 定功率值（UPS額定容量）,W2為IT設備總負載功率（1）Q4建筑環境熱負荷（=0.120.18kW/m 2x機房面積）（2）注（1）當UPS或配電系統放置與單獨配電間時，應單獨針對配電間進行熱負荷計算。注（2）當工作人員數量較多、照明功率較大及新風量較大時，建議單位面積熱負荷值應取較大值。4.1.3各機房熱負荷計算結果表（7）數據機房熱負荷計算1#數據機房Q1-主設備熱負荷（kW）Q2-UPS部分熱負荷（kW）UPS位于主機房內Q3-配電部分熱負荷（kW）配電位于主機房內Q4-建筑

21、環境熱負何（kW）0.12 0.18kW/m 2Qt -熱負荷合計（kW）4.2精密空調布置型式設計建議4.2.1送/回風設計建議設計方案一：下送風、上自由回風建議數據中心機房精密空調機組采用下送風、上自由回風的送風方式。使冷 氣直接進入活動地板下，這樣使地板下形成靜壓箱，然后通過地板送風口，把冷 氣均勻地送入機房內，送入設備機柜內。建議：數據中心機房采用下送風時，建議活動地板凈高400mm ; 如采用自由回風時，建議機組回風口距離天花高度 500mm ;盡量避免下走線，如需在活動地板下布線等，布置方向應該盡量做到與氣流方向平行，盡可能減少送風阻力，使送風效果更理想；活動地板的送風口應合理布置

22、，送風口不宜集中在一個出處；活動地板 鋪設應該確保其密封性；地板應進行隔熱、防塵處理。圖（3） 上前送風、下回風4.3精密空調安裝工程設計建議4.3.1室內機安裝工程設計建議為了讓機組安裝便捷、運行在最佳的狀態，在進行設備安裝前，用戶需考慮 安裝場所相關的因素，確保房間符合使用要求?？紤]因素：1）設備進入空調場所是否方便，管道和布線是否便捷；2）對空調場所進行保溫、絕熱處理，以最大程度地降低熱負載；維持正壓, 防止灰塵通過縫隙進入，以減少其它溫度、過濾和濕度的負載；3）采用下送風方式時，要對所有電纜和管道做好仔細放置，所有在抗靜電 地板下的電纜和管道應水平放置，盡可能與空氣道平行；4）空調機為

23、下送風時，建議高架地板高度應三400mm（風機安裝于活動地板 下面時，地板凈高必須達到該值）。432室外機安裝工程設計建議根據室外場地的不同情況，機組可由以下原則來確定室外機配置方案等。1）為保證冷凝器的散熱性能，請將冷凝器安裝于室外氣流順暢的場合， 并且 避開存在灰塵、積雪等可能造成冷凝器盤管堵塞的場所， 同時確保機組周 圍無蒸汽、廢熱氣、酸性或堿性氣體等。2）建議用戶在安裝條件允許的情況下，采用水平安裝，有利于提高進風效率， 降低噪音。3）盡量將冷凝器安裝在離居民區足夠遠的位置，以避免噪音擾民，具體安裝距離請參考當地環保標準要求。4）安裝方向請參照KC風冷式冷凝器上安裝指示箭頭的標識。5）

24、安裝于樓頂時，應注意樓板的承重、保護樓頂的防水層以及遵守當地的相 關法規。6）務必不能使電弧焊的地線與冷凝器接觸， 避免因產生電弧擊穿盤管內的焊 點。7）室內機與室外機不在同一水平面時，室外機一般不低于室內機5m，不得高于室內機20m，管路盡量避免轉彎；連接銅管等效長度一般在 30m以 內，盡量避免超過60m ；8）KC風冷式冷凝器安裝位置的周圍應有足夠的安裝、維護空間。a）KC風冷式冷凝器要求前后左右至少有 600mm的維護空間。b）KC風冷式冷凝器出風口至少 3000mm 內無阻擋物。c）KC風冷式冷凝器出風口要避免熱風短路，導致換熱效果變差。3血十“1 tx: 1Ie-性-,1y7/.7

25、777777/圖（4）豎直安裝空間要求二OOco出風出風圖（5）水平安裝空間要求433安裝距離及落差安裝設計建議stati on Air精密空調系統壓縮機安裝在室內機內，以壓縮機為基點，系統安裝形式分為正落差和負落差兩種形式（該安裝形式只適用于風冷系列機組）。正落差一一指的是室外機安裝的垂直高度高于室內機。負落差一一指的是室外機安裝的垂直高度低于室內機。表（8）正負落差取值（標配）形式垂直高度取值備注正落差最大：+20m室內機低于室外機負落差最大：-5m室內機咼于室外機1）正落差安裝時，需在室外機的進氣管和排液管上需加裝反向彎，避免停機時 液體的回流。安裝反向彎時，必須保證反向彎頂端彎管要高于

26、室外機盤管最 高一排銅管；2）如正落差大于20m或連管長度超過30m時，需增加延長組件；3）安裝垂直高度超過10m時,建議氣管在每6m的垂直高度位置上安裝存油71弓；4）液管不得受陽光直射；5）室內機系統氣管和凝結水排水管應按一定角度（排氣管0.3 的水平）傾角斜走管；6）負落差安裝時，冷凝器出口液管應按應按一定角度（氣管0.3。的水平傾角傾斜走管。圖（6）正落差安裝示意圖rTi圖(7)負落差安裝示意圖表(9)安裝示意圖標示止洛差安裝示意圖標示H1H2ABCDEFG為最高20m56m反向彎集油彎氣管流向液管流向出管傾斜給水管排水管負洛差安裝示意圖標示HCDEFG為最低-5m氣管流向液管流向出管

27、傾斜給水管排水管4.4精密空調選型建議數據中心主機房建議選用KSTAR Stati on Air 系列精密空調型號為ST12AD，單機總制冷量為12.5kW，制冷型式為風冷型，送風型式為下、上送風的機組1臺。與之匹配的KSTAR KC系列風冷冷凝器的型號為 KCS018，數量表（10）機組匹配表機房室內機組型號室外機組型號備注機房ST12ADKCS0184.4.1精密空調相關選配件設計選型建議a）長連管組件，如等效連管長度超出 30m，則一般選配延長組件，避免系 統運行的可靠性問題；b）風帽，上送風機組，可選配400mm高度送風風帽，實現機組前向送風；c）低溫組件，如冬季室外氣候環境低于-20C ,可選配低溫