T∕DZJN 164-2023 数据中心蒸发冷凝氟泵热管空调技术规范.pdf
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1、ICS 27.200CCS P 45/49团体标准T/DZJN 1642023数据中心蒸发冷凝氟泵热管空调技术规范Data center evaporative condensing refrigerant pump heat pipe airconditioner technical specification中国电子节能技术协会发 布2023-06-14 发布2023-06-14 实施学兔兔 标准下载T/DZJN 1642023I目次前言.III1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 总则.54.1 一般要求.54.2 气密性要求.54.3 安全要求.65 热管.65.1
2、一般要求.65.2 尺寸与允差.75.3 外观质量.85.4 产品标志.85.5 热管性能.86 氟泵与机械制冷循环.96.1 一般规定.96.2 外形尺寸要求.96.3 性能要求.96.4 安全要求.106.5 电磁兼容.117 蒸发冷凝.117.1 一般要求.117.2 分类.117.3 循环水水质要求.127.4 补充水水质要求.138 智能控制.148.1 基本要求.148.2 监测功能.149 系统安全要求.159.1 系统设备安全要求.159.2 电气控制和安全保护.159.3 材料防火.169.4 振动.1610 试验工况与能效评价.1610.1 系统试验工况.1610.2 全年
3、能效比试验工况.1710.3 试验操作允许偏差.17学兔兔 标准下载T/DZJN 1642023II11 检验与安装.1711.1 检验分类.1711.2 出厂检验.1811.3 抽样检验.1811.4 型式检验.1811.5 安装规定.19附录A.20附录B.21附录C.23参 考 文 献.25学兔兔 标准下载T/DZJN 1642023III前言本文件按照 GB/T 1.1-2020 标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本文件由中国电子节能技术协会数据中心节能技术分会提出。本文件由中国电
4、子节能技术协会归口。本文件主要起草单位:西安工程大学、广东海悟科技有限公司、中通服咨询设计研究院有限公司、中国电子节能技术协会数据中心节能技术分会、北京电信规划设计院有限公司、深圳市艾特网能技术有限公司、维谛技术有限公司、深圳易信科技股份有限公司、蓝工(江苏)环境系统有限公司、深圳市共济科技股份有限公司、中国公路工程咨询集团有限公司、广东美的暖通设备有限公司、北京德天地兴科技发展有限公司、广东申菱环境系统股份有限公司、广东工业大学、北京中矿赛力贝特节能科技有限公司、南京佳力图机房环境技术股份有限公司、青岛海信网络能源股份有限公司、北京国电恒嘉科技产业集团有限公司、中国建筑科学研究院有限公司、北
5、京领智信通节能技术研究院。本文件主要起草人:黄翔、倪赛龙、戴新强、吕东建、吕天文、马钢、王桂坤、贾峻、李依轩、杨柳、田振武、沈天磊、杜华锐、徐方成、肖浩、白本通、刘和军、唐兴、万凯、马明珠、丁云霄、江鑫、张学伟、王璋元、白延斌、程姗、高海军、马骏、李晓萍。学兔兔 标准下载T/DZJN 16420231数据中心蒸发冷凝氟泵热管空调技术规范1范围本文件规定了数据中心蒸发冷凝热管冷却系统的工程设计、设备制造、检验及安装、能效评价的技术要求。本文件适用于新建、改建和扩建的数据中心所采用的热管+氟泵+蒸发冷凝+机械制冷空调机组及系统设计。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的
6、引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 3087低中压锅炉用无缝钢管GB/T 4208外壳防护等级GB 4343.1家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第 1 部分:发射GB/T 4343.2家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求第 2 部分:抗扰度GB 4706.1家用和类似用途电器的安全第 1 部分:通用要求GB 4706.32家用和类似用途电器的安全热泵、空调器和除湿机的特殊要求GB 5226.1机械电气安全机械电气设备第 1 部分:通用技术条件GB/T 5231加工铜及铜合金牌号和化学成分GB 8624
7、建筑材料及制品燃烧性能分级GB/T 12243弹簧直接载荷式安全阀GB 17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流16 A)GB 17625.6电磁兼容 限值 对额定电流大于 16A 的设备在低压供电系统中产生的谐波电流的限制GB/T 17758单元式空气调节机GB/T 19413计算机和数据处理机房用单元式空气调节机GB 25130单元式空气调节机安全要求GB/T 50050工业循环冷却水处理设计规范GB 50126工业设备及管道绝热工程施工规范GB/T 50185工业设备及管道绝热工程施工质量验收标准GB 50264工业设备及管道绝热工程设计规范GB 50726工业设备及
8、管道防腐蚀工程施工规范GB 50727工程设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范JGJ 174多联机空调系统工程技术规程NB/T 10558压力容器涂敷与运输包装T/DZJN 27数据中心蒸发冷却空调设备T/DZJN 89数据中心氟泵空调技术标准学兔兔 标准下载T/DZJN 164202323术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1热管 heat pipe依靠自身内部工作工质相变来实现传热的传热元件。3.2冷却工质 refrigerant冷却循环的工作介质,利用冷却工质的相变来传递热量,即冷却工质在蒸发器中汽化时吸热,在冷凝器中凝结时放热。3.3一次空气 primary air被冷却后送入机
9、房供冷的空气,也称为产出空气。3.4二次空气 secondary air与冷凝侧中冷却工质进行换热、带走数据中心热量的空气,也称为工作空气。3.5蒸发器(区、段)evaporator液态工质吸热、气化成气态的装置(区、段)。3.6冷凝器(区、段)condenser气态工质放热、由气态转变为液态的装置(区、段)。3.7气管 gas pipe汽化后的气态工质从蒸发器流向冷凝器的导管。3.8液管 liquid pipe冷凝后的液体工质从冷凝器流向蒸发器的导管。3.9氟泵 refrigerant pump学兔兔 标准下载T/DZJN 16420233一种专门用于输送冷却工质的泵装置,根据输送冷却工质状
10、态不同分为液泵和气泵。3.10气液分离器 gas liquid separator分离来自蒸发器出口的低压蒸气中的液滴,防止制冷压缩机发生湿压缩与液击现象。3.11储液器 reservoir在冷却系统中起稳定冷却工质流量作用的组件,并可用来存贮液态冷却工质。3.12蒸发冷凝 evaporative condensation利用空气强制循环和喷淋(或喷雾、滴淋)水的蒸发将冷却工质凝结热带走,此过程称为蒸发冷凝。3.13氟泵热管空调系统 refrigerant pump heat pipe air conditioning system当蒸发器与冷凝器距离较远时,用绝热管道把蒸发器和冷凝器串联等方
11、式组合起来,利用氟泵为冷却工质循环提供动力的热管冷却系统。通常在系统中需要添加气液分离器以及储液器等辅助设备。3.14液相动力型分离式热管 liquid phase power separated heat pipe采用液泵作为动力输送装置,液态工质在液泵驱动力下输送至蒸发器蒸发吸热,蒸发后的气态工质进入冷凝器冷凝成为液态工质,再次经过液泵作用输送至蒸发器。3.15气相动力型分离式热管 gas phase power separated heat pipe气相动力型分离式热管采用气泵作为驱动装置,气态工质在气泵驱动力下输送至冷凝器冷凝,冷凝后的液态工质进入蒸发器蒸发吸热,再次经过气泵作用输送至
12、冷凝器。3.16其他耦合形式分离式热管 other coupling forms separate heat pipes热管和液泵、气泵装置相结合,按照在系统中安装位置、使用形式的不同具有多种耦合方式。3.17蒸发冷凝式氟泵热管空调系统 evaporative condensing refrigerant pump heat pipe airconditioning system冷凝侧采用蒸发冷凝冷却的方式,具有热管冷却循环和机械制冷循环功能的数据中心冷却空调系统,系统组成形式可以是分体型或者整体型,分体型亦可分为“一拖一”和“一拖多”两种类型。学兔兔 标准下载T/DZJN 164202343
13、.18冷却量 refrigerating capacity在规定的冷却量试验条件下蒸发冷凝式氟泵热管空调系统从机房除去的显热和潜热之和,单位为(W)。3.19冷却消耗功率 cooling consumption power在规定的冷却量试验条件下,蒸发冷凝式氟泵热管空调系统所消耗的总功率,单位为(W)。3.20能效比 EER在规定的冷却量试验条件下,蒸发冷凝式氟泵热管空调系统的冷却量与消耗功率之比。3.21房间级热管空调 room-level heat pipe air conditioner热管空调制取的冷风经过地板(风管)送至机房内冷通道,经服务器升温后,回到空调,完成循环。适用于单机柜功
14、率低于 6kW 的数据机房。3.22行级热管空调 row-level heat pipe air conditioner热管空调置于机房内,与机柜一起成行排列,冷风直接送至冷通道,经服务器升温后,回到空调,完成循环。适用于单机柜功率低于 10kW 的数据机房。3.23机柜级热管空调 rack-level heat pipe air conditioner热管空调置于机柜背面,直接送冷风,经服务器升温后,迅速被空调降温,产生冷风送至冷通道,完成循环。适用于单机柜功率低于 15kW 的数据机房。3.24芯片级热管空调 chip-level heat pipe air conditioner利用热管
15、系统蒸发侧直接冷却芯片,将服务器的热量经过流体散热至室外环境中。适用于节能要求高的数据机房。适用于单机柜功率 15kW 以上的数据机房。学兔兔 标准下载T/DZJN 164202354总则4.1一般要求4.1.1蒸发冷凝式氟泵热管空调系统管材采用铜管时,化学成分应符合 GB/T 5231 中相关规定。4.1.2蒸发冷凝式氟泵热管空调系统用无缝钢管应符合 GB 3087 要求,选用其它种类钢管时应符合工程设计要求与产品设计要求。4.1.3蒸发冷凝式氟泵热管空调系统应保证安装牢固,工作状态下不得松动。4.1.4蒸发冷凝式氟泵热管空调系统安全阀应符合 GB/T 12243 规定,整定压力达到设计要求
16、。4.1.5喷漆质量应符合 NB/T 10558 要求,表面无明显流挂、堆漆、漏漆。4.1.6蒸发冷凝式氟泵热管空调系统多联式空调系统设计应符合 T/DZJN 89数据中心氟泵空调技术标准要求4.1.7蒸发冷凝式氟泵热管空调系统具有三种运行模式:氟泵循环干模式、氟泵循环湿模式、补冷模式。可以根据室外温度变化自动进行模式切换,但应优先保证数据中心的安全。a)氟泵循环干模式:仅运行氟泵热管系统,不开启水泵和压缩机;b)氟泵循环湿模式:运行氟泵热管系统的同时开启水泵,不开启压缩机;c)补冷模式:氟泵热管系统和压缩机制冷系统同时开启。4.1.8机组尺寸机组高度不应高于4.2m,当其高度大于4.2m时,
17、机组应可拆卸重组,保证单模块高度不高于4.2m。4.1.9振动氟泵机组应配置防震支座,冷却工质管道连接应有防震措施,使空调系统承受振动试验后仍能正常工作。4.1.10蒸发冷凝式氟泵热管空调系统应符合本文件的要求,并应按规定程序批准的图样和技术文件制造。4.1.11蒸发冷凝式氟泵热管空调系统应符合下列规定:a)蒸发式冷凝系统应结合数据中心建筑结构特点、技术可靠性及经济性综合分析做出合理设计;b)蒸发冷凝式氟泵热管空调系统在环境温度 5以下时,系统中的冷却水应可全部排出,蒸发冷凝式氟泵热管空调系统可切换成风冷式。4.2气密性要求4.2.1蒸发冷凝式氟泵热管空调系统冷却工质管道气密性应符合 JGJ
18、174 中 5.4.6 的要求。4.2.2蒸发冷凝式氟泵热管空调系统气密性试验前应检查冷却工质循环管路各控制阀门的开启情况,保证系统的手动阀和电磁阀全部开启,并应拆除系统中易被高压损坏的器件。4.2.3蒸发冷凝式氟泵热管空调系统检漏时,应在规定的试验压力下,用肥皂水或其他发泡剂刷抹在焊缝及连接处检查,不得泄露。学兔兔 标准下载T/DZJN 164202364.2.4蒸发冷凝式氟泵热管空调系统保压时,应充干燥压缩空气、氮气或氢氮混合气(95%氮气+5%氢气)至规定的试验压力,并记录压力表读数,经 24h 以后再检查压力表读数,压力降不应大于试验压力的 1%,当压力降超过规定时,应查明原因,消除泄
19、漏,并重新试验,直至合格。4.3安全要求4.3.1蒸发冷凝式氟泵热管空调系统应有高压、低压及其他保护功能,应设有自动和手动控制功能,并配备显示屏和完善的安全报警功能。4.3.2设计和检验应符合 GB 4706.1、GB 4706.32(公众不易触及的器具)1 的规定,室外机和氟泵柜电气控制设备防水等级应满足 GB/T 4208 中对 IPX4 器具的要求。4.4噪声按照 GB/T 19413 的规定测定机组的噪声。4.4.1分体式机组的噪声应符合以下分级要求:a)排风量20000m/h,室外机 64dB(A),室内机 66dB(A);b)排风量介于 20000m/h50000m/h 之间,室外
20、机 65dB(A),室内机 68dB(A);c)排风量介于 50000m/h80000m/h 之间,室外机 67dB(A),室内机 70dB(A);d)排风量介于 80000m/h100000m/h 之间,室外机 69dB(A),室内机 72dB(A);e)排风量超过 100000m/h,室外机 72dB(A),室内机 75dB(A)。4.4.2一体式机组的噪声应符合以下分级要求:a)排风量20000m/h,68dB(A);b)排风量介于 20000m/h50000m/h 之间,73dB(A);c)排风量介于 50000m/h80000m/h 之间,78dB(A);d)排风量介于 80000m
21、/h100000m/h 之间,83dB(A);e)排风量超过 100000m/h,88dB(A)。5热管5.1一般要求5.1.1管壳管壳的材料和结构形式根据应用需要选择,在工作温度范围内管壳的结构强度应满足要求,并与工质相容,常用的管壳材料参见附录 A 中的 A.1。5.1.2适用工质要求热管冷却工质应满足以下要求:a)工质应适应热管的工作温度区,并有适当的饱和蒸气压;b)工质与壳体、换热器材料应相容,且具有良好的热稳定性;c)工质应具有良好的热物理性质且应满足环保要求。热管性能应满足 5.5 规定;管壳和工质的推荐组合参见附录 A。5.1.3相容性学兔兔 标准下载T/DZJN 1642023
22、7热管工质根据应用需求选择,满足热管在工作温度范围内的热量传输要求,并与管壳及焊接材料相容。在规定的寿命期内,热管工质不应与管壳及焊接材料发生化学反应,不得生成妨碍正常运行的不凝气体。5.2尺寸与允差5.2.1热管的外形尺寸和接口尺寸应符合设备设计要求。5.2.2热管管材尺寸及其允许偏差应符合表 1、表 2 的规定。表 1热管管材外径允许偏差外径/mm外径允许偏差/mm外径/mm外径允许偏差/mm普通级高精级普通级高精级1.520.030.025150.050.04230.040.0315250.070.05350.040.0325500.100.06a当要求外径允许偏差仅为“+”或“-”单向
23、偏差时,其值为表中数值的2倍。表 2热管管材壁厚允许偏差,%壁厚/mm外径/mm1.533551515252550普通级高精级普通级高精级普通级高精级普通级高精级普通级高精级0.050.151513151315130.150.251513151315130.250.412101210121012100.40.6121012101210121012100.60.812912912912912100.81.51271271271271281.52.01051051061062.03.01051051051063.04.01051054.06.01051055.2.3定尺或倍尺长度的直管,其长度允许
24、偏差应符合表 3 的规定。倍尺长度的管材应在单位倍尺长度上加入锯切分段为 5mm 的锯切量。学兔兔 标准下载T/DZJN 16420238表 3直管长度允许偏差基管长度/mm允差/mm60020600200030200040005040008000805.3外观质量5.3.1热管的外表面应呈管壳材料的金属色,色泽均匀。具有涂敷要求的热管涂覆层应均匀。5.3.2热管壳体不应有影响产品使用的裂纹、凹坑、腐蚀等缺陷。焊缝应平整光滑。5.4产品标志热管产品一般应有标志,标志应醒目、清晰、牢固。标志内容一般应包括:a)规格或型号;b)制造批次;c)制造厂商名称或商标。5.5热管性能5.5.1等温性能在指
25、定测试温度下,蒸发冷凝式氟泵热管空调系统热管冷凝侧温度差应满足表 4 的要求,热管冷凝侧等温性能检验测温点如图 1 所示。表 4热管等温检验条件和要求序号工质热管蒸发段管壁温度/冷凝侧温度差(TA-TB)/L20002000L40004000L80008000L150001氨308012232氢氟烃508022233乙醇508022234水6080358105N-甲基吡咯烷酮220240469126萘240260581015aL为冷凝器到蒸发器的液管长度,单位为毫米(mm);bTA、TB分别为A点、B点的温度,单位为;c冷凝段冷却环境,可采取风冷、水冷以及蒸发冷凝形式,必要时可采取保温措施,减
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