数据机房的冷冻水系统可以分为冷源侧环路和负荷侧环路。冷源侧环路是指从冷机到分集水器的管路,该部分负责冷冻水的制备,该环路宜采用定流量设计,因为对定频冷机来说,流量的改变会导致冷机蒸发温度的改变,导致机组工作的不稳定,流量过小会降低机组的制冷效率,严重情况会导致蒸发器的冻结。故变流量和定流量一般指的是系统的负荷侧环路,也就是末端机房空调到分集水器的管路而言的。
在冷冻水机房空调上安装三通阀,如图3所示,当空调全负荷运行时,电动三通阀处于直通状态,旁通关闭,冷水全部进入空调制冷,当机房负荷较小,温度控制器调节三通阀旁通打开,冷水旁通直接进入回水管,回到冷机;定流量过程中系统循环水量保持不变,通过控制三通阀来改变供水量和旁通水量,从而改变冷冻水型机房空调的制冷量,对于制冷主机来说则是水量始终不变,仅仅是改变了供、回水温度。定流量系统水泵一般采用定频设计,也可以采用变频启动,但这里的变频器并不作为调速用,而是改变水泵的启动性能和防止水锤现象。定流量系统简单,操作方便,也不需要繁琐的自控设备,但由于不管机房热负荷大小,水泵始终在最大流量运行,因此水泵的功耗较大,特别是机房负荷较小时,运行费用较高,不符合数据中心节能减排的宗旨,该设计仅在小规模的数据中心采用。
②变流量系统(图4)
变流量系统是在空调水管管路上安装电动二通阀或者比例调节阀,当机房温度高于空调设置温度时,温度控制器开大阀门,当低于设定点后,温控器关小阀门;通过比例调节阀,改变冷冻水型空调获得的供水水量,来改变所需要的制冷量,在这过程中,供回水温度是基本不变的,保持在一定范围内,当机房负荷发生变化时,调节阀会改变水系统的流量,特别是当机房负荷较低时,需要的流量较小,这时水泵的流量也可以相对减少,从而降低水泵的功耗,符合当前数据中心节能减排的目标和宗旨。图4就是一个典型的定压变流量系统设计图,冷机到分水器和集水器到冷机的流量基本不变,末端到分集水器则根据负荷变化进行改变,当末端设计用水量减少时,压力会增加,压力旁通打开,让多余的冷冻水进行旁通;当末端用水量增加时,压力下降,压力旁通就会关小,从而确保系统压力处于正常情况。