 常玉彬 中科仙络咨询服务有限公司测试工程师，负责暖通专业测试验收工作 随着信息技术的不断发展，各行各业在日常工作及生活中对于各种信息系统的需求程度越来越高，也就要求数据中心机房在建设之初，就要为保障这些信息系统的正常运行、提高信息系统的可用性作为建设首要考虑的内容，而空调系统是机房建设中必不可少的一部分，为了达到以上目的，如何在建设之初做到空调系统的初投资合理不浪费，减少不必要的过度冗余配置，同时减少空调系统的运行成本，响应国家绿色节能政策，就需要我们对空调水系统做出合理的优化 – 水力平衡。 长期以来，空调水系统在实际运行中存在水力失调问题，不仅影响末端环境温湿度，而且影响到系统的运行成本。空调水系统的不平衡会造成支路及末端水流量分配失衡，导致一些回路流量过剩而另一些回路欠流，从而出现不同区域冷热不均的现象，而为了兼顾局部失衡区域的空调效果，使空调冷机、水泵不得不在大流量状态下工作(冷机低温差运行)，直接导致空调系统能耗增加。因此，解决水力失衡问题亦是数据中心机房空调运行稳定及节能的关键。 那么该如何做到水力平衡的呢？做到水力平衡就要消除水力失调，消除水力失调就要解决水系统静态失调及动态失调问题。 静态失调是在定流量系统中，由于在设计（选大不选小）、安装、选材等等环节中造成某些环路中阻力特性的改变（即水系统管道阻力与设计要求的管道阻力不一致），这些环路实际流量将或多或少的远离设计流量值，出现冷热不均的现象； 动态失调是在变流量系统中，当某些环路的水流量发生变化时（某些设备阀门开度发生变化），会引起系统的压力分布发生变化，从而干扰到其他环路，使其他环路本不应有的变化产生。对于定流量系统只需解决静态水力失调即可，而随着人们节能意识的不断提高，变流量系统在机房空调系统应用中越来越多。变流量系统在运行过程中，各分支回路的流量是随着负荷的变化而变化的，然而并联回路间的耦合性很强，回路间的水力扰动会在各环路之间传递，因此，变流量系统中既存在静态水力失调又存在动态水力失调。 水力平衡减少水泵能耗。对于定流量/定频水泵系统，在一个存在静态水力失调的系统中，在各个环路达到设计水流量要求的情况下（另一种状态：末端阀门正常全开启状态，水泵工频运转，各环路水流量或超设计值或低于设计值，即未达到使用要求，而对于水泵的运行结果都是能耗或是能源的增加），必有一些环路水流量产生过流现象，此时水泵在大流量小扬程状态下运行，其轴功率增大，效率降低。通过对各个环路水流量的有效调节，即对各个环路实际压损的正确调节，使其环路达到设计流量值，总的环路水流量与水泵流量匹配，水泵流量得到有效调节，这样通过水力平衡调节减小水系统流量至设计最大流量值可有效降低水泵能耗；对于变流量/变频水泵系统，在一个既存在静态水力失调又存在动态水力失调的系统，静态水力失调所引起的冷热不均或是增加水泵流量的现象即能耗的增加，同于定流量水系统，即使水泵得到了一定变频控制下。对于动态水力失调，即一些环路在部分负荷时，其末端控制阀门实时调小开度，这样就造成其他回路水流量在水泵频率还未得到有效调节或是调节精度未达到系统波动所造成的影响时，被干扰的其他回路水流量会有所增加，而水泵水流量未能按照系统实际减少的总流量而降低流量。通过水力平衡，在各个环路/调节阀最大流量或是压差得到有效控制下，其回路最大流量即是其环路设计流量值而得到控制，其阀门的启闭不能影响其他回路的压差控制或是最大流量（设计流量），这样，在末端最大负荷时，水系统得到最大流量值（设计流量），水泵在其节能功耗点运行，各末端在其设计最大流量下运行，达到使用要求。末端部分负荷时，各个末端回路阀门的启闭对其他相互不干扰，各末端运行状态更平稳，总干管水流量降低，水泵功耗自然得到有效减小。通过水力平衡可有效减小末端部分负荷时的干管水流量，这样就为水泵变频减小系统流量降低输送能耗提供了更好的基础条件。 有以上可见，对于一个数据机房暖通空调水系统中，水力平衡为水系统（不仅水泵）节能控制系统发挥了良好的作用，通过水力平衡可以减少水系统的实际运行流量，达到降低水泵输送能耗的问题，解决水力失调的问题是提高末端环境运行稳定性及系统节能的关键所在。 中科仙络咨询服务有限公司成立于2004年，是国内领先的数据中心场地设施技术咨询和专业服务公司，是Uptime中国区首家战略合作伙伴，技术团队拥有多名Uptime认证ATD和ATS工程师。
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