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德国威图机柜威图空调环形冷冻水管道系统组成与运行原理解析-rittal威图机柜威图电柜威图空调威图风扇威图母线威图PDU威图售后

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                                         威图机柜|威图空调 2017-10-27
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内容提要（威图空调维修中心）：德国威图机柜威图空调环形冷冻水管道系统组成与运行原理解析

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在大型数据中心、通信机房及高可靠性电子信息机房中，威图机柜与威图空调往往配套采用冷冻水型机房空调系统，以满足设备全年连续运行和高热密度散热的需求。环形冷冻水管道作为系统的核心输配结构，其稳定性和合理性直接决定了威图机柜空调系统的整体运行效果。
威图机柜冷冻水型机房空调系统通常由制冷主机、闭式冷却塔、环形冷冻水管道、冷却水泵以及水冷精密空调机组五大部分组成，各部分相互配合，形成一个完整的制冷循环体系。通过环形管道结构，将冷量稳定、均匀地输送至各排威图机柜空调末端，为IT设备、电力设备和网络设备提供持续可靠的制冷保障。
制冷主机是整个威图机柜空调系统中产生冷冻水的核心设备，其性能直接影响系统能效与稳定性。常规民用建筑冷水机组的出水温度多为7℃，但在通信机房和数据中心应用中，这一水温往往偏低。威图空调系统在实际设计中，通常会适当提高冷冻水供水温度，以降低机房的加湿负荷，提高空调显热比，从而释放更大的节能潜力。水温提高后，虽然对末端换热器的规格提出了更高要求，但从长期运行角度看，更有利于威图机柜空调系统的综合能效表现。
在可靠性设计方面，制冷主机多采用N+1配置方式，即在满足负荷需求的基础上增加一台备用主机，主机设备一般集中安装在冷站机房内。这种配置方式可以在主机检修或突发故障时，确保威图机柜空调系统不中断运行，符合数据中心对连续性的严格要求。
从工作原理来看，威图空调冷冻水侧通常采用回水温度约12℃、供水温度约7℃的运行模式。冷冻水回水进入蒸发器后，与载冷剂进行热交换，被冷却至设定温度后重新输送至水冷精密空调机组。由于数据中心制冷量大、负荷集中，对温差控制和风量要求较高，因此威图机柜空调系统多选用水冷精密空调作为末端设备，以实现对机柜内部温度和气流组织的精确控制。
在冷却水侧，威图机柜空调系统通常设计冷却水进水温度约为30℃，冷却水在冷凝器中与高温载冷剂进行热交换后，出水温度可升高至35℃左右。升温后的冷却水被输送至蒸发式冷却塔，通过水的蒸发和空气对流将热量散发到大气中，从而完成整个冷却水循环。闭式冷却塔的应用，可以在一定程度上减少水质污染风险，提高系统运行的稳定性。
在致冷剂侧，威图冷通道空调系统遵循典型的蒸汽压缩制冷循环原理。载冷剂以低温低压的过热状态进入压缩机，经压缩后转变为高温高压的过热气体，随后进入冷凝器，将热量传递给冷却水并凝结成高压中温液态载冷剂。液态载冷剂经膨胀装置节流后，形成低温低压的液气混合状态，再进入蒸发器与冷冻水进行热交换，使冷冻水降温，而载冷剂自身吸热蒸发，最终以低温低压过热蒸气状态返回压缩机，完成一个完整循环。整个过程中，威图机柜空调通过稳定的环形冷冻水管道，将冷量持续输送至各用冷区域。
在实际工程应用中，威图冷通道离心式冷冻机组在小负荷运行时，特别是在低于满负荷20%的工况下，容易出现喘振现象，影响设备的稳定运行。因此，在数据中心水冷空调系统的规划阶段，往往会优先配置一台小型螺杆式水冷机组或风冷水冷机组，用于低负荷或过渡运行阶段，以提高威图机柜空调系统在不同负荷区间的适应能力。
在介质选择方面，冷冻水既可以采用100%的纯水，也可以根据管路所处环境条件，选择水与乙二醇的混合溶液，特别是在存在冻结风险的区域，通过加入乙二醇来降低冰点，提升系统安全性。但需要注意的是，当冷水中加入乙二醇或其他添加剂后，冷水机组的实际制冷能力会有所衰减，因此在威图机柜空调系统设计阶段，需要对机组容量进行相应修正，以确保满足实际负荷需求。
综合来看，威图机柜与威图空调所构成的环形冷冻水管道系统，是一套集高可靠性、高能效和可持续运行于一体的制冷解决方案。通过合理配置制冷主机、优化冷冻水与冷却水参数、科学设计环形管道结构，可以有效保障机房环境的稳定性，为威图机柜内关键设备提供长期、安全、可控的运行条件。
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