数据中心冷却塔设计时对低温低负荷运行的考量
日期：2022-10-18 15:53:32/ 人气： 0 / 来源：未知
在数据设计之初，设计人员需要充分考虑初期低负荷状态下低温运行的应对措施，并在施工过程中完成。低温低负荷状态下要尽量减少冷却水系统的散热，主要措施有减少散热面积、控制通风量、提高冷却水水温等。所以会从以下几个方面进行设计。
（1）选用模块化、组合式、有温控箱控制的可变风量、可变喷淋水量的冷却塔。闭式冷却塔主要部件之一为换热盘管，大多数冷却塔由多个单独的散热模块组合而成。可以通过控制换热盘管模块的大小（盘管排数、直径、总换热面积等），给换热模块设计独立进出水控制阀门，为冷却塔小模块运行提供可能。通风量是冷却塔散热能力的重要考核指标，通风量越大，换热能力越强。低负荷运行的情况下需要做到风量可调，如使用变频控制系统控制风扇转速从而实现风量调节，也可以使用多风机组合，改变风机投用数量实现冷却塔风量的调节。同理，喷淋水的循环水量也可以如此调节。
（2）冷却塔喷淋水集水盘需要有电加热及温控箱设计。当喷淋水循环量为零时，喷淋水无法通过热交换得到充足的热量，在集水盘中不断散热，会造成结冰现象。结冰后，首先会对设备本身造成损坏如胀裂集水盘、冻裂喷淋泵；其次会造成需要喷淋水降温时却无水可用的后果。电加热可以设定在3℃加热，8℃停止，既确保运行安全又避免电加热的频繁启停。
（3）冷却塔相关水系统管道需要增加电伴热、保温及自动温控箱设计。冷却塔相关水系统管道有冷却水管道、喷淋水管道、补水管道以及排水、排污管道。冷却水管道在室外面积较大，在低负荷运行时有些冷却塔模块会被弃用，冷却水管道很可能无水循环流动，长时间（3~ 4个月）在低温条件下散热，管内水容易冻结。喷淋水在闭式冷却塔低负荷运行时也为间歇性运行，喷淋泵、喷淋水管道长时间停用，内部水均有冻结风险。由于冷却塔冬季低负荷运行时蒸发量很小，补水也是间歇性的，长时间无流动无室温自来水的热量补充，很容易冻结。另外，在冬季冷却塔清洗、排污过程中，排水、排污管路温度很低、散热很快，管道内的积水及阀门处的死水很容易发生冻结，造成管路、阀门等位置的损坏。所以以上管道均应增加电伴热、保温及自动温控箱。温控箱设定点宜设置在室外温度低至3℃时自动送电运行。
（4）冷却水系统有补热功能。冷却水系统补热功能可以通过使用市政供暖热源经过板换实现，也可以通过自备小锅炉或者管道上直接增加电加热单元等方法实现。这样做首先可以实现工程冬季竣工、无负荷状态下管道冲洗、设备调试期间防止水冻结的功能；其次可以提高冷却水水温实现低负荷下冬季冷却水防冻的功能。
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