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PEX产品建议书

XXX项目

机房专用空调方案建议书

艾默生网络能源有限公司

2014.10.09

—

目录—

–推荐方案配置结论摘要–

推荐方案配置表

机房名称

室内机型号

送风方式

台数

室外机型号

台数

备注

P1030FAPMS1R

地板下

1

LSF38

1

第一部分工程概况及建设原则与目标

一、电子信息系统机房情况描述

北京建筑工程学院大兴新校区核心机房位于北京建筑工程学院大兴新校区办公大

楼地下一层，层高5.2米，机房规划面积497.5平米；机房辅助区位于一层，规划面积163平米，层高4.5米。

大楼为机房提供的电源：

空调用电：

2路200KVA；UPS用电：

2路260KVA。

大楼给机房提供的电源由大楼总包将电源线敷设至机房区UPS配电室相应配电柜。

机房概况表：

机房类型

机房面积m2

设备功耗kW

机房

497.5

机房辅助区

163

二、电子信息系统机房专用空调设计依据与标准

国内机房建设的主要标准：

●GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》

●GB/T2887–2000《电子计算机场地通用规范》

国外主流的机房规划：

●ASHRAE（AmericanSocietyofHeating,RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers,Inc.）TC9.9

●TIA942标准（TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters）

●HP和IBM的机房环境规划

国内主要的行业规范和企业标准：

●中国电信[2005]658号IDC产品规范和741号文件

●中国移动公司对机房的环境控制指标要求

电子信息系统机房内有严格的温、湿度、噪音等要求，机房按国标GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》的规定：

1、各级电子信息系统机房技术要求：

项目

技术要求

备注

A级

B级

C级

环境要求

主机房温度（开机时）

23℃±1℃

18～28℃

不得结露

主机房相对湿度（开机时）

40%～55%

35%～75%

主机房温度（停机时）

5～35℃

主机房相对湿度（停机时）

40%～70%

20%～80%

主机房和辅助区温度变化率（开、停机时）

5℃/h

10℃/h

辅助区温度、相对湿度（开机时）

18～28℃、35%～75%

辅助区温度、相对湿度（停机时）

5～35℃、20%～80%

不间断电源系统、电池室温度

15～25℃

建筑与结构

主机房外墙设采光窗

不宜

—

—

防静电活动地板的高度

不宜小于400mm

作为空调静压箱时

防静电活动地板的高度

不宜小于250mm

仅作为电缆布线使用时

空气调节

主机房与辅助区设置空气调节系统

应

可

—

不间断电源系统、电池室设置空调降温系统

宜

可

—

主机房保持正压

应

可

—

冷冻机组、冷冻和冷却水泵

N+X冗余（X=1～N）

N+1冗余

N

—

机房专用空调

N+X冗余（X=1～N）主机房中每个区域冗余X台

N+1冗余，主机房中每个区域冗余1台

N

—

主机房设置采暖散热器

不应

不宜

允许，但不建议

—

2、噪音标准

有人值守的主机房和辅助区，在电子信息设备停机时，在主操作员位置测量的噪声值应小于65dB（A）。

3、正压密封要求

主机房应维持正压。

主机房与其他房间、走廊的压差不宜小于5Pa，与室外静压差不宜小于10Pa。

4、洁净度要求

A级和B级主机房的空气含尘浓度，在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5微米的尘粒数应少于18000粒。

5、新风需求

空调系统的新风量应取下列两项中的最大值：

1）、按工作人员计算，每人40m3/h；

2）、维持室内正压所需的风量。

为使机房能达到上述要求，应采用机房专用空调才能满足要求。

如果机房环境不能满足以上要求会对机房内的设备造成以下影响：

温度无法保持恒定-造成电子元气件的寿命降低

局部温度过热-设备突然关机

湿度过高-产生冷凝水，短路

湿度过低-产生有破坏性的静电

洁净度不够-机组内部件过热，腐蚀

三、电子信息系统机房专用空调建设原则与目标

1、标准化。

电子信息系统机房规划设计方案，基于国际标准和国内有关标准，包括各种机房设计标准，机房专用空调相关规范以及计算机局域网、广域网标准，从而为建设高标准、高性能机房奠定基础。

2、先进性与实用性相结合。

机房专用空调系统设计立足于高起点，参考国际先进的机房专用空调建设经验以及业界同类机房的建设经验，适应当前电子信息系统机房的实际情况，构建合理并适当超前的技术体系架构。

3、可靠性。

电子信息系统机房专用空调系统应具有高可靠性，以保证电子信息系统机房主设备的稳定运行；机房专用空调制冷量按照机房内设备功耗量以及规划布局等因素设计计算，并考虑合适的冗余，保证为用户提供连续不间断的365×24小时空调运行服务。

4、可扩充性和工程可分期实施。

在机房专用空调系统设计中充分考虑用户后期的扩容，以及不同功能区间的划分，进行合理的冗余设计，预留合适的安装位置；实现根据区域扩容情况逐步增加机房专用空调，提高初次投资的利用率。

5、智能与群控管理。

机房专用空调系统采用智能化设计，可以实现对机房内多台机组进行集群控制，根据机房负荷变化，控制机房专用空调运行，实现空调能效管理。

提供远程监控通信接口，实现远距离监控，远程监控与当地控制相同。

6、绿色环保、节能、减排。

电子信息系统机房专用空调设计充分考虑当前机房节能技术和节能方案，满足各种电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求，考虑环保、减排的要求，建设安全可靠、舒适实用、绿色节能、高效的电子信息系统机房。

7、可维护性。

机房专用空调系统采用模块化结构设计，100％全正面维护，各部件均为标准系列化部件，并保证有充足的备品备件，减少维护时间和工作量。

四、机房专用空调系统夏季冷负荷计算

空调系统夏季冷负荷应包括下列内容：

∙机房内设备的散热；

∙建筑围护结构得热；

∙通过外窗进入的太阳辐射热；

∙人体散热；

∙照明装置散热；

∙新风负荷；

∙伴随各种散湿过程产生的潜热。

机房主要的冷负荷来源于设备的发热量及维护结构的冷负荷。

因此，我们要了解主设备的数量及用电情况以确定机房专用空调的容量及配置。

根据以往经验，除主要的设备冷负荷之外的其他负荷，如机房照明负荷、建筑维护结构负荷、补充的新风负荷、人员的散冷负荷等。

如不具备精确计算的条件，也可根据机房设备功耗及机房面积，按经验进行测算。

1、机房冷负荷计算方法一

（1）设备冷负荷：

Q1=P×η1×η2×η3（kW）

Q1：

计算机设备冷负荷

P：

机房内各种设备总功耗（kW）

η1：

同时使用系数

η2：

利用系数

η3：

负荷工作均匀系数

通常，η1、η2、η3取0.7～0.8之间，考虑制冷量的冗余，通常η1×η2×η3取值为0.8。

如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备冷负荷计算。

（2）机房照明冷负荷：

Q2=C×S（kW）

C：

根据国家标准《计算站场地技术要求》要求，机房照度应大于2001x，其功耗大约为20W/M2。

以后的计算中，照明功耗将以20W/M2为依据计算。

S：

机房面积

（3）建筑维护结构冷负荷

Q3=K×S/1000（kW）

K：

建筑维护结构冷负荷系数（50～60W/m2机房面积）

S：

机房面积

（4）人员的散冷负荷：

Q4=P×N/1000（kW）

N：

机房常有人员数量

P：

人体发热量，轻体力工作人员冷负荷显热与潜热之和，在室温为21℃和24℃时均为130W/人。

（5）新风冷负荷主要按照人员所需新风负荷量计算，一般较小，一般用机房专用空调设计冗余量进行平衡。

则，机房冷负荷Qt=Q1+Q2+Q3+Q4

2、机房冷负荷计算方法二

采用“功率及面积法”计算机房冷负荷。

Qt=Q1+Q2

其中，Qt总制冷量（kW）

Q1室内设备负荷（≈设备视在功率KVA×功率因数0.85×同时利用率90%）。

如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备冷负荷计算。

Q2环境冷负荷（≈0.12～0.18kW/m2×机房面积）

第二部分推荐配置及工程技术方案

一、本工程冷负荷计算

采用计算方法二“功率及面积法”计算机房冷负荷。

Qt=Q1+Q2

其中，Qt总制冷量（kW）

Q1室内设备负荷（≈设备视在功率KVA×功率因数0.85×同时利用率90%）。

如果设备总功耗为实际运行总功率，根据《邮电建筑设计规范YD/T5003-2005》相关规定，此时设备运行总功率按照全部转化为设备冷负荷计算。

Q2环境冷负荷（≈0.12～0.18kW/m2×机房面积）

机房名称

设备额定功率（kW）

Q1

机房面积

环境冷负荷系数

Q2

Qt

机柜额定功率（kW）

机柜数量

设备额定功率（kW）

497.5

0.12

59.7

二、推荐配置及方案

根据机房专用空调负荷估算结果，配置高效节能的Liebert.PEX机房专用空调。

设备配置如下表所示。

机房名称

室内机型号

总冷量

送风方式

台数

室外机型号

台数

备注

P1030FAPMS1R

地板下送风

1

LSF38

1

注：

1）机房专用空调回风工况：

24℃，50％RH；

2）室外冷凝器配置按照某地区室外最高气温45℃配置。

3）配置空调总制冷量按照主用空调数量核计，不计算备用空调制/显冷量，配置空调的总制冷量保证一定的冗余量。

三、工程技术方案（送回风系统）

1、地板下送风方式的描述

下送风方式的优点多，包括方案简单，针对性强等等。

但其应用中极容易出现的问题就是地板下走线拥堵，导致空调耗能。

也就是说，在很多机房，由于应用过程中地板下的信号电缆不断增加，导致地板下送风不畅，送风气流组织不合理，甚至出现风短路等严重问题。

因此出现了这样的情况：

距离空调机较近的区域温湿度控制正常，距离空调机较远的区域温度偏高，无法得到有效控制（见下图）。

在这样的情况下，为了保障远端的设备得到合适的温度控制，不得不调低温度设定点。

例如将温度设定点调低到18℃，才能保障距离空调机远端的设备周围的温度达到24℃以下。

很显然，这将增加很多能耗。

很多机房，在出现类似问题，或问题更为严重时，因业务特点（如无法暂停设备运行进行整改）无法改变走线，只能再增加空调设备，通过增加风量的方式保障机房温湿度控制，而原有空调设备的冷量已经足够，这又在很大程度上增加了机房能耗。

避免这类问题的发生，需要在建设初期以及运行阶段注意两个问题。

一是保障合理的地板高度，目前很多新建机房已经将地板高度由原来习惯的300mm调整到400mm乃至600mm，附之以合理的风量、风压配置，以及合理的下走线方式，可以保证良好的空调系统效率；二是制定合理的走线规则，很多机房是一边运行一边建设的，如果提前根据送风需求制定合理的走线规则，就可以避免问题发生。

2、本机房空调布置方案（如图）

3、机房设备布局与气流组织

1）气流组织方式一

主设备划分冷热通道，地板下送风，自由空间回风。

机房专用空调安装在热通道，送风口安装送风导流板送风至地板下，在冷通道安装送风风口，送风至主设备正面进风口，冷却主设备后，由主设备背面或者上部自由回风至机房专用空调。

2）气流组织方式二

架空地板下送冷风，天花板吊顶回热风的方式（层高满足要求的情况下），主设备机房划分冷热通道。

机房专用空调安装在热通道，送风口安装送风导流板送风至地板下，在冷通道安装送风风口，送风至主设备正面进风口，冷却主设备后，由主设备背面热通道经吊顶回风至机房专用空调。

四、工程技术方案（室内外机安装）

1、风冷式机房专用空调系统示意图

2、室内机安装基本要求

1）、房间整体通风顺畅，送风、回风无障碍，室内机尽量安装在热通道，利于回风。

2）、室内机安装在机房内，贴墙安装，间距合理，前面预留充足的检修空间和通道。

3）、安装位置综合考虑，结合上下水、液管、汽管连接。

4）、采用地板下送风方式。

机组安装在独立的支架上，机组与支架间应设防震胶垫。

5）、在空调机组的出风口处加装弧形导流装置，降低空调机组送风的射流损失。

6）、地板下的楼层面做保温、防尘和防空调结露水处理。

3、室外机安装基本要求

空调室外冷凝器均安装在屋面上（或平台上），空调冷凝器保持合适的间距，满足通风散热要求，并尽量保证整个冷凝器布置整齐美观。

如现场无特殊要求，当室外机高于室内机时，建议垂直最大距离为20米；当室外机低于室内机时，建议垂直最大距离为5米；建议管道总长不超过60米。

当室外机高于室内机时，建议根据要求加装“U”型回油弯。

管路总长度超过30米，加装管路延长组件。

水平安装空间要求（单位：

mm）

竖直安装空间要求（单位：

mm）

注：

安装方式的称呼是以风机的轴流风向确定，不是设备的安装形式，本次配置冷凝器在需要垂直安装时，需要在施工中对冷凝器出口管进行调整。

第四部分艾默生Liebert.PEX系列机房专用空调介绍

一、Liebert.PEX系列描述

Liebert.PEX─面向全球的高端精密空调系统

描述：

✧Liebert.PEX机组是基于艾默生全球研发与设计平台的高端机组，针对全球销售，全球同步上市

✧高可靠性、高灵活性、全寿命成本

✧产品系列完备，具有风冷、乙二醇冷、水冷和冷冻水等机型

✧制冷量范围宽，风冷、水冷、乙二醇冷机组20kW~100kW，冷冻水机组28～151kW

应用范围：

中、大型交换机房和移动机房

计算机房和电子信息系统机房（IDC）

高科技环境及实验室

工业控制室和精密加工设备

标准检测室和校准中心

UPS和电池室

生化培养室

医院和检测室

优点与特点：

1、高可靠性、高灵活性、全寿命低成本

2、可拆卸搬运的结构，100%全正面维护，节省机房占地空间

3、艾默生Copeland高效涡旋式压缩机，适合环保制冷剂

4、自张力调节式风机，满足不同机外余压需求

5、大面积V型蒸发器，快速除湿设计，确保节能

6、独特的高效远红外加湿系统，加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量

7、超大屏幕全中文图形显示屏

8、iCOM强大的联控与通讯功能

9、全新的风冷全调速冷凝器，噪声低

高适应性：

多项节能设计

多种送风方式，满足不同气流组织需求

多种冷却方式，包括风冷、水冷、乙二醇冷却及冷冻水等，有利于适应现场的实际条件

适应R22、R407C等不同冷媒

多种监控方式

风冷冷凝器提供适合不同温度环境（包括低温启动）的配置

风冷方式提供超远安装距离和超高落差的方案

二、Liebert.PEX机组的特点

●高可靠性、高节能性、全寿命低成本

●同等制冷量条件下，占地面积最小。

侧面及背面不需要维护空间，前面只需要600mm维护空间

●可拆卸后搬运，保证重新组装与整机无差别，适合特殊场地搬运（如利用小电梯或狭小通道）

●艾默生Copeland高效涡旋式压缩机，直接适合环保制冷剂（R407C）。

●自适应风机系统，满足不同机外余压需求

●大面积V型蒸发器，快速除湿设计，确保节能

●独特的高效远红外加湿系统，加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量

●全中文图形显示屏

●iCOM强大的群控与通讯功能

三、Liebert.PEX机组的设计

Liebert.PEX风冷系统的室内机由压缩机、蒸发器、加热器、风机、控制器、远红外加湿器、热力膨胀阀、视液镜、干燥过滤器等主要部件组成。

水冷系列还包括高效板式换热器、水流量调节阀。

室内侧制冷系统和水系统中可能涉及维护、更换的器件全部采用易拆卸的Rotalock连接方式，使维护更方便。

✧PEX风冷机组整机性能体现了高可靠性、高灵活性、高节能率、全寿命低成本。

✧PEX可靠性充分体现在：

iCOM智能控制系统；Copeland涡旋压缩机；自适应风机系统；远红外加湿系统；全调速低噪声冷凝器等

✧PEX高灵活性、高节能率充分体现在：

iCOM智能控制系统；自适应风机系统；远红外加湿系统；全调速低噪声冷凝器；占地面积小；可拆卸搬运，全正面维护；可直接应用环保制冷剂等

✧PEX全寿命成本充分体现在：

iCOM智能控制系统；Copeland涡旋压缩机；自适应风机系统；V型蒸发器；快速除湿系统；远红外加湿系统；全调速低噪声冷凝器等

✧采用真正的模块化设计思路。

生产的单制冷回路和双制冷回路PEX系列精密空调，可以提供单机的制冷量为20KW至100KW，并可组合在一起。

即能满足现阶段的使用，又能适应未来发展的需求，具有非常广泛的应用范围。

它采用了先进的微处理器控制技术，完全满足机房对环境的精密控制要求。

并且机组控制器可完成各机组间的定时切换及故障切换，同时便于空调系统的集中管理。

PEX机组标配加湿系统为远红外加湿器。

✧

应用高能效比的谷轮（Copeland,艾默生子公司，世界上最大的涡旋式压缩机生产厂）公司涡旋式（SCROLL）压缩机。

涡旋压缩机的活动部件的减少使机组的噪声及震动降低很多；压缩机的压缩过程连续、平稳；压缩机的排气过程旋转角度超过540度；在吸气及压缩过程中没有热量交换；在压缩过程中制冷剂气流方向没有改变；减少了气流损失；涡旋式压缩机无需高、低压阀门；减少了阀门损失，防止产生液击；启动电流低。

✧采用了“V型”蒸发器盘管，采用了带内螺纹的铜管及冲缝型翅片，比采用传统式盘管的机组有更高的传热效率。

采用“V型”结构盘管可使制冷系统的循环与制冷负荷

相匹配，并且通过盘管表面的气流更加平稳，最大限度的降低机组噪声。

配有专门除湿电磁阀，当除湿时只用双面蒸发器的其中一面，电磁阀保证只用其2/3面积进行除湿，达到了快速和节能的除湿效果，避免了过度除湿从而增加再热设计，达到节能目的。

✧

高效低维护量的远红外加湿器：

加湿速度快，适应恶劣水质，低维护量。

加湿器不锈钢水盘，高强度的石英灯，微电脑绝对湿度逻辑控制，5至6秒钟内即可将洁净的蒸汽微粒加入空气中。

石英灯提供的辐射能，使水份在纯净状态蒸发，不含杂物。

远红外加湿器备有自动供水系统，它大大减少了清理维护工作。

这个系统有一个调整的过量供水器以防止矿物质沉淀，在水压为34.5至1034千帕之间，可适当地调节流量。

控制阀还设有一个Y型的松紧螺旋扣，内置水过滤网。

远红外加湿对水质无要求，运行成本低，加湿量大，维护量少。

当加湿水盘内达到高水位标准时，水位探测器将传达报警信号，石英灯和加水阀门都关闭保护。

运行成本低（免除电极加湿式需频繁维护和更换加湿罐的问题）。

✧

张力自调节风机系统，在出厂设置或现场可通过更换电机皮带轮和皮带的方式（而不是风机皮带轮和皮带）调节机外余压，在增加机外余压的过程中，确保通过增加电机功率同时增加风量和风压（而不会导致更换风机皮带轮和皮带导致的风压增加、风量下降的问题）。

此外，独特的皮带张力调整系统，可避免在运行过程中出现皮带过松及过紧的现象，消除了风机丢转的弊病，大大的延长了皮带的使用寿命。

✧PEX系统的微处理控制器采用全中文蓝色背光液晶LCD显示屏显示，一般情况下显示室内当前的温度和湿度，温湿度设定值，设备输出百分比图（风机、压缩机、制冷、制热、除湿、加湿等）及报警情况。

用户还可以从显示屏的主菜单上进入浏览各设定点、事件记录、图形数据、传感器数据，报警设置等更详细的信息。

用户界面操作简洁，多级密码保护，能有效防止非法操作。

控制器具有掉电自恢复功能，以及高/低电压保护。

通过菜单操作可以准确了解各主要部件运行时间。

专家级故障诊断系统，可以自动显示当前故障内容，方便维护人员进行设备维护。

可存储400条历史事件记录，可以记录MESSAGE（消息），WARNING（警告），ALARM（报警）三种事件。

配置RS485接口，通信协议采用信息产业部标准通信协议。

友好的用户操作菜单界面可以使操作人员很方便的对系统和报警状态进行查询及消声，机组的控制器具有声、光信息报警，标准报警信息包括：

高温报警、低温报警、高湿报警、低湿报警、系统高压报警、系统低压报警、滤网堵报警、风量丢失报警、其他用户自定义报警等。

机组信息可以通过PC机监控。

✧

iCOM控制器强大的Teamwork群控功能。

PEX的每个模块都有独立的iCOM控制器，并且可以根据现场情况，将各模块联动与群控，同一区域可以将32套机组进行Teamwork方式统一控制管理。

实现的Teamwork群控功能包括：

1、备份：

备份自动切换功能，当群组中机组发生故障时，备份机组自动投入运行，提高空调系统的可靠性；2、轮巡：

定时切换备份机组；3、层叠：

根据机房内冷负荷的变化自动控制机组中空调机的运行数量；达到节能的目的；4、避免竞争运行：

避免同一机房内多台空调机同时运行在相反的运行状态（制冷/加热、加湿/除湿），达到节能的目的；5、延时启动与非市电状态联动控制功能。

✧

采用高效全调速冷凝器，噪声水平业界最低。

其机组框架由不锈钢连接件与船用等级耐腐蚀铝材组成；一体式风机组合采用独特减震设计；维护要求极低的风扇电机适用于各种气候条件；单/双制冷回路设计；（室外冷凝器）适用于各种恶劣气候条件；可选择水平/垂直两种方式进行（冷凝器）安装。

✧

标配漏水检测器，先进的漏水检测系统可以向机组或一个独立的监控系统提供声光报警信息。

当漏水告警启动时，将自动关闭加湿系统。

四、Liebert.PEX机组的节能设计

1、高能效压缩机，确保机组高能效比：

采用了世界最大的工业级别压缩机制造商谷轮公司（艾默生子公司）生产的高效涡旋式压缩机，能效比高。

涡旋压缩机的活动部件的减少使机组的噪声及震动降低很多；压缩机的压缩过程连续、平稳；压缩机的排气过程旋转角度超过540度；在吸气及压缩过程中没有热量交换；在压缩过程中制冷剂气流方向没有改变；减少了气流损失；涡旋式压缩机无需高、低压阀门；减少了阀门损失，防止产生液击；启动电流低。

2、“V”型双面蒸发器结构，确保高换热效率：

提高了换热面积，保证了换热效率高，不用加大风机功率弥补换热面积不足，同时机组运行匹配优越。

3、快速除湿功能保证除湿工况的节能：

配有专门除湿电磁阀，当除湿只用双面蒸发器的其中一面，电磁阀保证只用2/3面积进行除湿，达到快速和节能的除湿效果，避免过度除湿从而增加再热设计，达到节能目的。

4、减少再热器设计，实现节能：

因具备快速除湿设计，因此只需要设计一级再热器即可以满足再热要求，减少了因