华晓辉

（中国移动福建公司网络部，福建 福州 350108）

0 引 言

随着互联网产业的发展，国家大力推进数字化战略。数据中心的关键基础设施为所有的IT设备提供能源、制冷、网络、消防以及空间等基本环境。目前，冷冻水系统空调制冷方式是常见的方式。整个冷冻水中央空调制冷系统的安全及可靠性，是动力专业人员探讨的话题。

1 冷冻水中央空调系统的冗余配置

如图1所示，冷冻水空调系统主要包括：冷源制造，即冷冻水中央空调；冷源输送，包括变频说泵、管道、集水器以及分水器；冷量交换即空调末端，包括热管背板、水冷前门以及行间空调等；热量交换，即冷却塔；还有配套设施，如水净化处理仪、自动控制系统以及告警监控系统等。

图1 冷冻水中央空调系统原理

实际维护中，尤其是冬夏季温差大的地区，每台机组约有20%的预留容量。若考虑设备系统安全，需要采用N+1模式运行，则每台机组运行负载更低。因此，冷水机组的选型需结合实际情况，从安全、经济以及高效方面进行综合考虑。同理，整个数据中心采用冷冻主机（N+1）+变频器（N+1）+水泵采用（N+1）+冷却塔（N+1）+空调末端（N+1）配置。整个冷冻水系统端到端N+1配置模式，通过增加设备的冗余度，有利于动力安全和节能控制。关于冷冻水管和冷却水管道的备份，移动运营商数据中心配置标准同国标较为相似。A级别数据中心在空调组件采用N+1配置，冷冻水管路采用双回路配置。但是，早期的IDC机房由于条件限制，采用2+1模式进行管道备份，即进、回水管路供用一根管路作为备份[1]。

2 冷冻水中央空调系统深度维护

2.1 冷冻机组预防性维护

冷冻水中央空调系统经过长时间运行后，压缩机的长期震动会引起钢管连接、焊接处等地方泄露冷冻剂或冷冻油而影响制冷效果。同时，由于压缩机的长时间工作机械磨损，可能伴随着炭化和乳化现象，大大降低了整个机组的寿命。根据设备使用规范，当机组工作40 000 h后，需对水冷中央空调冷冻机组做深度保养或者预防性维护。

2.2 冷却水系统净化处理

数据中心冷却水系统由于水的温度升高、水流速度的变化、水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩、冷却塔在室外受到环境的影响（如受到阳光照射、风吹雨淋以及灰尘杂物的进入）以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会造成换热器效率降低、设备腐蚀，严重影响中央空调的稳定运行[2]。

冷却水系统做了以下水处理：放空冷却塔内的水，人工清洗冷却塔内的杂物并排污；用清洗机清洗冷却塔填料以及其他污垢；人工拆洗主管道过滤器；用电动通炮机对空调制冷主机冷凝器、冷干机进行通炮处理。使用通炮机清洗冷凝器的优点：不损伤铜管；同步水流清除垢层；清洗效果好。水处理前如图2所示，水处理后如图3所示。

XX局楼水净化处理后，每月节省电费30 270元。表1为水处理前后冷冻主机电流情况。

2.3 老化替换及隐患整改

图2 水处理前

图3 水处理后

表1 水处理前后冷冻主机电流情况

XX数据中冷冻水中央空调系统已经运行10年，地处东南沿海，部分设备已经进入老化阶段，需进行改造，解决隐患。

整改前，保温层腐化、阀门执行器锈蚀、补水管腐烂、风叶轮破损、风机老化、维护操作平台缺失，如图4所示。针对这些情况，替换老化及腐蚀组件，更换大口径平衡管。整改后如图6所示。

图4 整改前

图5 整改后

3 结 论

冷冻水中央空调系统相对于传统风冷精密空调结构更复杂，大部分水系统的组件及管道为机械部件，故障及缺陷难以及时发现。因此，在设计会审、施工质量、日常维护、大修保养以及老化改造等方面，均需要精细化维护。