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摘要：隨著高密度IT機(jī)柜在數(shù)據(jù)中心機(jī)房地廣泛應(yīng)用，為保障數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的連續(xù)運(yùn)行，精密空調(diào)的持續(xù)制冷需求變得越來(lái)越迫切，對(duì)制冷加強(qiáng)保護(hù)得到了用戶(hù)的廣泛重視，而作為關(guān)鍵業(yè)務(wù)保障設(shè)備的UPS，是否可以為精密空調(diào)帶來(lái)保護(hù)，本文試圖就這些問(wèn)題給出一些見(jiàn)解。

前言

隨著高密度IT機(jī)柜在數(shù)據(jù)中心機(jī)房地廣泛應(yīng)用，為保障數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的連續(xù)運(yùn)行，精密空調(diào)的持續(xù)制冷需求變得越來(lái)越迫切，對(duì)制冷加強(qiáng)保護(hù)得到了用戶(hù)的廣泛重視，而作為關(guān)鍵業(yè)務(wù)保障設(shè)備的UPS，是否可以為精密空調(diào)帶來(lái)保護(hù)，本文試圖就這些問(wèn)題給出一些見(jiàn)解。

1、精密空調(diào)供配電的挑戰(zhàn)

近年來(lái)，隨著云服務(wù)和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心開(kāi)始向高密化、巨型化方向發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的IT機(jī)柜功率密度不斷提高。據(jù)ASHARE的研究報(bào)告及某些大型運(yùn)營(yíng)商的測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，隨著IT設(shè)備功率密度從傳統(tǒng)的低于2kW/柜到如今的5kW/柜、10kW/柜甚至20幾KW/柜，數(shù)據(jù)機(jī)房允許的空調(diào)停止運(yùn)行時(shí)間已成為分鐘級(jí)，空調(diào)設(shè)備短時(shí)間停止供冷在幾分鐘內(nèi)即可造成IT設(shè)備高溫宕機(jī)，導(dǎo)致的損失不容估計(jì)。

1.1、數(shù)據(jù)中心高密化的需求

下表為14年某運(yùn)營(yíng)商機(jī)架密度與宕機(jī)時(shí)間對(duì)比表，可以看出，機(jī)架密度達(dá)到5kw/柜后，一旦空調(diào)停止運(yùn)行，機(jī)柜僅持續(xù)4min后即宕機(jī)，并且隨著機(jī)柜密度的提升持續(xù)時(shí)間會(huì)變得更短。因此停電后即使負(fù)載有UPS繼續(xù)供電，哪怕電池備電延長(zhǎng)也是毫無(wú)意義的。

表1：無(wú)冷卻環(huán)境機(jī)架密度與宕機(jī)時(shí)間對(duì)比表

*數(shù)據(jù)來(lái)源：2014年某運(yùn)營(yíng)商測(cè)試數(shù)據(jù)

1.2、UPTIME對(duì)機(jī)房連續(xù)制冷的要求

在UPTIME 機(jī)構(gòu)的Tier 等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中把數(shù)據(jù)機(jī)房的連續(xù)制冷劃分為三個(gè)級(jí)別，對(duì)功率密度在4kW/柜及以上的高功率數(shù)據(jù)機(jī)房都提出了連續(xù)制冷的要求，并給出了對(duì)應(yīng)的解決方案，如下表2所示。

表2 UPTIME 連續(xù)制冷定義及配置要求

1.3、采用UPS為精密空調(diào)帶載的意義

為了解決空調(diào)的配電問(wèn)題，在常見(jiàn)的方案中，較為常見(jiàn)的是采用柴油發(fā)電機(jī)對(duì)IT設(shè)備和空調(diào)進(jìn)行供電保障，然而，油機(jī)啟動(dòng)也需要一定的時(shí)間，根據(jù)前面的數(shù)據(jù)要求，在現(xiàn)今的高密數(shù)據(jù)中心中，油機(jī)必須要在4min內(nèi)啟動(dòng)，這顯然是有一定風(fēng)險(xiǎn)的。

人們自然而然地考慮采用UPS給精密空調(diào)供電，以確保市電斷電或者柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)時(shí)仍能滿(mǎn)足持續(xù)供冷需求。

精密空調(diào)采用UPS進(jìn)行配電，可保障數(shù)據(jù)中心機(jī)房實(shí)現(xiàn)持續(xù)制冷的業(yè)務(wù)需求：

（1）在配備了柴油發(fā)電機(jī)備電的場(chǎng)景下，可以防止柴油發(fā)電機(jī)無(wú)法正常啟動(dòng)時(shí)仍能保障精密空調(diào)持續(xù)制冷，防止設(shè)備過(guò)溫宕機(jī)造成業(yè)務(wù)中斷；

（2）對(duì)于受場(chǎng)地空間及其他限制條件無(wú)法配備柴油發(fā)電機(jī)的場(chǎng)景，采用UPS給精密空調(diào)配電可保證實(shí)現(xiàn)連續(xù)制冷需求。

由于精密空調(diào)屬于感性負(fù)載，業(yè)界的普遍觀點(diǎn)認(rèn)為，啟動(dòng)的啟動(dòng)沖擊電流非常大，因此，在采用UPS為精密空調(diào)供電方案中，如何選擇合適的UPS容量成為問(wèn)題的關(guān)鍵。

3、精密空調(diào)配電架構(gòu)要求

在目前的精密空調(diào)主流應(yīng)用中，從末端布置方式而言，主要有近端制冷的行級(jí)空調(diào)和遠(yuǎn)端制冷的房間級(jí)空調(diào)兩種；從散熱方式而言，分直膨式散熱和冷凍水散熱兩種方式，數(shù)據(jù)中心常用制冷系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心常用精密空調(diào)類(lèi)型

3.1、直膨式精密空調(diào)系統(tǒng)供配電特點(diǎn)

直膨式空調(diào)系統(tǒng)的工作原理：通過(guò)制冷壓縮機(jī)，將氣態(tài)的制冷劑壓縮為高溫高壓狀態(tài)，在冷凝器里進(jìn)行冷凝，轉(zhuǎn)換為高溫高壓的液體，放出熱量；液體的制冷劑經(jīng)過(guò)節(jié)流裝置（也稱(chēng)膨脹閥）進(jìn)行減壓，在蒸發(fā)器里進(jìn)行蒸發(fā)，轉(zhuǎn)換為低溫低壓的氣體，并吸收周邊設(shè)備的熱量，使環(huán)境溫度降低，達(dá)到制冷的目的。

直膨式精密空調(diào)系統(tǒng)有不可缺少的四大關(guān)鍵部件：蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器和節(jié)流裝置（膨脹閥）。圖2為直膨式空調(diào)系統(tǒng)的原理示意圖，實(shí)際使用時(shí)，為了便于蒸發(fā)器和冷凝器工作，需要為它們各自配套強(qiáng)制對(duì)流的風(fēng)機(jī)，并將蒸發(fā)器和冷凝器安裝在不同的室內(nèi)和室外兩個(gè)殼體內(nèi)（也稱(chēng)室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)）。

圖2 直膨式精密空調(diào)基本組成

直膨式精密空調(diào)的供電采用三相電源制式，電源范圍一般為380-415Vac/50Hz, 380-415Vac/60 Hz，和440-480Vac/60Hz。在空調(diào)系統(tǒng)啟機(jī)時(shí)，一般是先啟動(dòng)室內(nèi)機(jī)（風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)等），然后啟動(dòng)室外冷凝器，再啟動(dòng)制冷壓縮機(jī)。圖3為風(fēng)冷精密空調(diào)的配電示意圖，從配電架構(gòu)并結(jié)合啟機(jī)時(shí)序，在考慮UPS供電時(shí)，需參考室內(nèi)精密空調(diào)的風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)，室外冷凝器和制冷壓縮機(jī)的供電需求，選擇合適的UPS，達(dá)到配電的高性?xún)r(jià)比。

圖3 風(fēng)冷型精密空調(diào)配電架構(gòu)示意圖

3.2、冷凍水型精密空調(diào)供配電特點(diǎn)

隨著高功率密度機(jī)房（單柜功率密度超過(guò)5kW）的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，機(jī)房熱密度也相應(yīng)提高，同時(shí)新一代綠色數(shù)據(jù)中心要求更低的PUE，這均要求需采用更高能效比的冷卻方式為機(jī)房提供制冷方案，冷凍水制冷更能適應(yīng)新一代數(shù)據(jù)中心制冷的需求。

冷凍水型精密空調(diào)采用冷凍水機(jī)組制作低溫冷凍水，經(jīng)由冷凍水泵驅(qū)動(dòng)，由水管道把冷凍水送至數(shù)據(jù)機(jī)房的冷凍水型末端空調(diào)內(nèi)，空調(diào)風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)房間內(nèi)空氣流經(jīng)冷凍水盤(pán)表面，降低溫度，冷卻IT設(shè)備；冷凍水升溫后，有管路流會(huì)回冷水機(jī)組的蒸發(fā)器，再次降溫，如此循環(huán)。由此可見(jiàn)，在機(jī)組斷電時(shí)，只要冷凍水泵和末端空調(diào)保證電力供應(yīng)，仍能滿(mǎn)足保證機(jī)房?jī)?nèi)的冷氣循環(huán)。

冷水機(jī)組作為蒸汽壓縮制冷方式的設(shè)備，按其冷凝器散熱方式的不同，可分為水冷式冷水機(jī)組和風(fēng)冷式冷水機(jī)組。水冷式冷水機(jī)組采用冷卻水為冷凝器進(jìn)行散熱，一般配合冷卻塔使用；風(fēng)冷式冷水機(jī)組利用環(huán)境空氣為冷凝器散熱，兩者的基本構(gòu)成如下圖4。

圖4 冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)組成

冷凍水型精密空調(diào)采用單相電源供電，電壓范圍為200-240Vac/50Hz，或者200-240Vac/60Hz，采用UPS供電時(shí)主要考慮末端風(fēng)機(jī)的供電要求。

4 、UPS帶精密空調(diào)配置分析

　　針對(duì)以上分析的現(xiàn)數(shù)據(jù)中心常用的直膨式精密空調(diào)以及冷凍水型精密空調(diào)，以下給出配置UPS選型的基本建議。

　　4 .1、UPS帶直膨式精密空調(diào)配置分析

　　直膨式空調(diào)系統(tǒng)包括風(fēng)冷直膨式系統(tǒng)和水冷直膨式系統(tǒng)，其區(qū)別在于室外冷凝器的散熱方式不同。

　　目前，直膨式精密空調(diào)行業(yè)里，室內(nèi)機(jī)的制冷壓縮機(jī)主要采用渦旋式壓縮機(jī)進(jìn)行變?nèi)萘空{(diào)節(jié)。渦旋式壓縮機(jī)常見(jiàn)的采用數(shù)碼渦旋技術(shù)、交流變頻技術(shù)和直流變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)變?nèi)萘空{(diào)節(jié)，三者的技術(shù)對(duì)比如下表4：

表4 直膨式精密空調(diào)壓縮機(jī)技術(shù)對(duì)比

　　從性能和可靠性方面而言，采用直流變頻技術(shù)的壓縮機(jī)，其電機(jī)啟動(dòng)力矩大、效率高(損耗低，功率因數(shù)高)、精準(zhǔn)調(diào)速、高功率體積比、可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，技術(shù)已經(jīng)比較成熟和穩(wěn)定;相較之下，數(shù)碼渦旋技術(shù)雖有長(zhǎng)期市場(chǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，但調(diào)速范圍窄，IPLV不如直流變頻技術(shù)，無(wú)法完美匹配要求部分負(fù)載高效的數(shù)據(jù)中心制冷。

　　對(duì)于采用直流和交流變頻技術(shù)的壓縮機(jī)而言，最明顯的區(qū)別就是驅(qū)動(dòng)技術(shù)：采用同步永磁體交流電機(jī)的，則是直流變頻;采用異步交流電機(jī)，則是交流變頻。雖然同樣是變頻技術(shù)，但實(shí)際上交流變頻與直流變頻是兩代產(chǎn)品，交流變頻由于能效偏低，勵(lì)磁邏輯復(fù)雜等劣勢(shì)，目前已經(jīng)基本被直流變頻技術(shù)所替代。因此，當(dāng)下主流壓縮機(jī)供應(yīng)商均聚焦直流變頻技術(shù)，更匹配數(shù)據(jù)中心負(fù)載變化節(jié)能要求的大趨勢(shì)。

　　從表4的對(duì)比分析可看出，數(shù)碼渦旋式壓縮機(jī)和變頻壓縮機(jī)的沖擊電流有較大區(qū)別，采用UPS為直膨式風(fēng)冷精密空調(diào)配電時(shí)，需考慮壓縮機(jī)沖擊電流的影響。以制冷量35kW的風(fēng)冷行級(jí)精密空調(diào)為例，A廠家采用數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)，B廠家采用直流變頻壓縮機(jī)，其整機(jī)啟動(dòng)電流如下

　　(a)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī) (b)直流變頻壓縮機(jī)

　　(測(cè)試工況：室內(nèi)40.6℃，20%RH;室外45℃ 開(kāi)機(jī))：

　　圖5 35kW風(fēng)冷精密空調(diào)啟動(dòng)電流對(duì)比

根據(jù)A、B廠家提供的技術(shù)參數(shù)并結(jié)合測(cè)試結(jié)果，采用數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的DX型精密空調(diào)，其啟動(dòng)沖擊電流約為額定電流的5倍;而采用直流變頻壓縮機(jī)的DX型精密空調(diào)，其啟動(dòng)電流小于額定電流。測(cè)試結(jié)果如下表：

表5 典型DX型精密空調(diào)啟動(dòng)電流對(duì)比

　　風(fēng)冷直膨式精密空調(diào)的室外機(jī)由風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制器(含壓縮機(jī)變頻器)、電控盒、冷凝器、機(jī)架和風(fēng)機(jī)等組成，其啟動(dòng)電流小于滿(mǎn)載電流，當(dāng)考慮采用UPS給風(fēng)冷冷凝器供電，需考慮其額定滿(mǎn)載電流即可。

　　例如，假設(shè)在T1工況(溫帶氣候，環(huán)境溫度在-20~45℃)，對(duì)于散熱量為38kW風(fēng)冷室外機(jī)，其輸入制式為380-415Vac/3Ph/50或60Hz，滿(mǎn)載電流為2.5A，功率因數(shù)取0.8，則室外機(jī)功率為

　　對(duì)水冷直膨式而言，若采用數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)的室內(nèi)精密空調(diào)，需考慮5倍沖擊電流的影響;而對(duì)采用變頻壓縮技術(shù)的精密空調(diào)，由于變頻壓縮機(jī)的啟動(dòng)電流小于其額定電流，因此UPS需考慮其額定電功率，并根據(jù)GB/T50174-2008的冗余設(shè)計(jì)原則，考慮1.2倍的冗余系數(shù)即可。

　　對(duì)水冷直膨式的冷卻系統(tǒng)，由于配置了冷卻水泵和冷卻塔，冷卻水泵有定頻水泵和變頻水泵方案，對(duì)冷卻塔內(nèi)又有對(duì)應(yīng)的風(fēng)機(jī)，需根據(jù)具體的水泵方案和冷卻塔內(nèi)的風(fēng)機(jī)類(lèi)型進(jìn)行考慮。

　　4 .2、UPS帶冷凍水型精密空調(diào)配置分析

　　根據(jù)Uptime對(duì)冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)作出的關(guān)于連續(xù)制冷級(jí)別的定義，考慮UPS給精密空調(diào)配電時(shí)，其主要應(yīng)用在不間斷制冷(Class A級(jí)別)和連續(xù)制冷(Class B級(jí)別)兩種場(chǎng)景，兩者的區(qū)別在于是否設(shè)置制冷罐，冷凍水二次泵是否采用UPS供電。若整體空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置蓄冷灌進(jìn)行蓄冷，同時(shí)冷凍水二次泵、末端空調(diào)采用UPS供電，則為Class A級(jí)別的不間斷制冷方案;若僅對(duì)冷凍水二次泵、末端空調(diào)采用UPS供電，并無(wú)配置蓄冷灌，則為Class B級(jí)別的制冷方案。在實(shí)際應(yīng)用中，冷凍水型蓄冷系統(tǒng)的整體方案架構(gòu)如下圖6所示：

　　圖6 冷凍水型蓄冷系統(tǒng)整體架構(gòu)

　　根據(jù)冷凍水型蓄冷系統(tǒng)的整體架構(gòu)，并考慮到數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)連續(xù)應(yīng)用的要求及制冷系統(tǒng)的配置，可參考以下幾種方案設(shè)計(jì)：

　　方案一：為整個(gè)制冷系統(tǒng)全部配置UPS系統(tǒng)，對(duì)于冷凍水空調(diào)系統(tǒng)，需對(duì)冷水機(jī)組、冷卻塔、一、二次泵和精密空調(diào)都配置UPS系統(tǒng)，保持整套制冷系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。但此方案代價(jià)高昂，在實(shí)際項(xiàng)目中極少被采用。

　　方案二：在冷凍水系統(tǒng)中，為精密空調(diào)風(fēng)機(jī)、二次泵配置UPS，并在冷凍水循環(huán)系統(tǒng)中增加蓄冷罐儲(chǔ)備冷凍水。當(dāng)電源中斷未恢復(fù)或電源中斷導(dǎo)致冷機(jī)暫無(wú)法啟動(dòng)期間，通過(guò)蓄冷罐和水泵循環(huán)水提供冷源，由精密空調(diào)風(fēng)機(jī)維持室內(nèi)冷氣循環(huán)，為機(jī)房環(huán)境提供不間斷制冷。相比于第一種方案，此方案在性?xún)r(jià)比方面更有優(yōu)勢(shì)。

　　上述兩種方案都可達(dá)到Uptime Class A級(jí)不間斷制冷標(biāo)準(zhǔn)。

　　方案三：在冷凍水系統(tǒng)中，為精密空調(diào)風(fēng)機(jī)、二次泵配置UPS，但不配置蓄冷罐。電源中斷或機(jī)械制冷故障時(shí)，精密空調(diào)風(fēng)機(jī)維持機(jī)房?jī)?nèi)空氣循環(huán)，并利用管道剩余冷凍水提供制冷，減緩機(jī)房快速升溫。此方案可滿(mǎn)足Uptime Class B級(jí)連續(xù)制冷的標(biāo)準(zhǔn)，且方案性?xún)r(jià)比較有優(yōu)勢(shì)。

　　4.3、末端空調(diào)采用UPS供電的配置建議

　　不論是Uptime的A級(jí)制冷還是B級(jí)制冷，首選考慮對(duì)末端精密空調(diào)進(jìn)行UPS配置。

　　冷凍水型末端精密空調(diào)的主要部件為風(fēng)機(jī)。在風(fēng)機(jī)選取上，存在著AC風(fēng)機(jī)和EC風(fēng)機(jī)兩種類(lèi)型的末端空調(diào)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于EC電機(jī)為內(nèi)置智能控制模塊的直流無(wú)刷式免維護(hù)型電機(jī)，具有高智能、高節(jié)能、高效率、壽命長(zhǎng)、振動(dòng)小、噪聲低以及可連續(xù)不間斷工作等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，能更好的匹配服務(wù)器風(fēng)量，同時(shí)達(dá)到最大限度的節(jié)能效果，因此，絕大多數(shù)廠家的末端空調(diào)風(fēng)機(jī)類(lèi)型均選擇EC風(fēng)機(jī)。

　　對(duì)于采用EC風(fēng)機(jī)的末端精密空調(diào)，其啟動(dòng)沖擊電流小于額定運(yùn)行電流，因此在配置UPS時(shí)，主要考慮末端空調(diào)的滿(mǎn)載運(yùn)行功率。以某品牌30kW冷凍水型行級(jí)空調(diào)為例，其配置了8個(gè)風(fēng)機(jī)，末端空調(diào)滿(mǎn)載電流為5.5A，功率因素一般取0.8，則滿(mǎn)在功率為：5.5*220*0.8≈1kW，考慮UPS的輸出功因?yàn)?.9，并考慮1.2倍的冗余系數(shù)，在需要的UPS容量為1.2*1/0.9=1.3kVA。

　　4.4、冷凍水二次泵采用UPS供電配電建議

　　冷凍水二次泵是冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)的另一個(gè)關(guān)鍵部件，在考慮持續(xù)制冷時(shí)需考慮采用UPS進(jìn)行供電。

　　根據(jù)冷凍水二次泵的選取主要由安裝位置、空間及承壓，結(jié)合管路水流量及揚(yáng)程來(lái)選取，但從電性能角度而言，有定頻水泵和變頻水泵兩種考慮，取決于實(shí)際項(xiàng)目中采用的水泵類(lèi)型?？紤]UPS對(duì)冷凍水二次泵供電而言，一般地，對(duì)于定頻水泵，需考慮其啟動(dòng)沖擊電流，考慮5倍的沖擊電流;而對(duì)變頻水泵而言，需考慮一定的冗余系數(shù)即可，一般取1.2倍。

5、UPS帶精密空調(diào)系統(tǒng)選型建議

　　綜合上述對(duì)風(fēng)冷DX型及冷凍水CW型精密空調(diào)系統(tǒng)的分析，對(duì)于要求持續(xù)制冷應(yīng)用需求，可采用UPS對(duì)精密空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行供電，并根據(jù)業(yè)務(wù)需求，制冷級(jí)別及投資成本進(jìn)行綜合考慮，選擇性?xún)r(jià)比較好的解決方案。UPS的選型原則主要取決于所選用的空調(diào)系統(tǒng)，主要分直膨式空調(diào)和冷凍水型空調(diào)，選型計(jì)算步驟如下：

　　5.1、直膨脹式精密空調(diào)UPS選型建議

表6 直膨脹式精密空調(diào)UPS選型計(jì)算

　　考慮風(fēng)冷直噴式空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，若同時(shí)對(duì)室外冷凝器采用UPS供電，此時(shí)整套空調(diào)系統(tǒng)滿(mǎn)足不間斷制冷需求，滿(mǎn)足Uptime Class A級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)僅對(duì)室內(nèi)精密空調(diào)采用UPS供電時(shí)，此時(shí)市電斷電時(shí)，可通過(guò)UPS電池供電，繼續(xù)保持機(jī)房空氣循環(huán)，減緩機(jī)房升溫速度。

　　5.2 、冷凍水型精密空調(diào)UPS選型建議

表7 冷凍水型精密空調(diào)UPS選型計(jì)算

　　注：由于精密空調(diào)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行有可能會(huì)造成輸出電壓的畸變等因素，給空調(diào)供電的UPS應(yīng)單獨(dú)配置，不應(yīng)于與IT設(shè)備的UPS共用。

6 、配置舉例

　　以華為公司推出的風(fēng)冷型行級(jí)精密空調(diào)和冷凍水行級(jí)精密空調(diào)為例，說(shuō)明UPS為精密空調(diào)的配置原則。

　　6.1 、非變頻壓縮機(jī)風(fēng)冷精密空調(diào)配置舉例

　　對(duì)于華為NetEco 5000-A 20kW行級(jí)空調(diào)，其壓縮機(jī)為非變頻壓縮機(jī)，需考慮啟動(dòng)沖擊電流對(duì)UPS 的影響。從產(chǎn)品手冊(cè)中可以查出，華為NetCol 5000-A 20kW的滿(mǎn)載電流為23A(不帶加熱加濕時(shí)為16.5)，，且在空調(diào)啟動(dòng)時(shí)可暫不考慮加熱加濕功能，精密空調(diào)功率因數(shù)取0.8，則：

　　不考慮加熱加濕功能時(shí)，20kW風(fēng)冷行級(jí)空調(diào)的最大電功率P1為：

　　即使在滿(mǎn)載狀態(tài)，所需要的功率為：

　　因此，在考慮非變頻壓縮機(jī)風(fēng)冷空調(diào)啟動(dòng)沖擊電流時(shí)，可對(duì)不帶加熱加濕流功能的滿(mǎn)載電流按5倍考慮即可滿(mǎn)足要求，此時(shí)UPS需要滿(mǎn)足的功率為：

　　考慮室外冷凝器也采用UPS供電，假設(shè)在T1工況下，冷凝器選擇華為提供的NetCol500-A 032，其滿(mǎn)載電流為2.5A，取功率因數(shù)0.8，則其功率為：

　　據(jù)上述分析，由于室外冷凝器功率較小，對(duì)整套風(fēng)冷精密空調(diào)系統(tǒng)，UPS容量?jī)H需考慮壓縮機(jī)啟動(dòng)沖擊電流對(duì)應(yīng)的電功率，即可滿(mǎn)足整套系統(tǒng)的配電要求。

　　因此，當(dāng)采用高頻UPS為20kW風(fēng)冷直膨式空調(diào)供電時(shí)，UPS輸出功率因數(shù)取0.9，并考慮1.2倍的冗余系數(shù)，UPS的容量為：

　　6.2 、變頻壓縮機(jī)風(fēng)冷精密空調(diào)配置舉例

　　對(duì)于采用直流變頻技術(shù)的NetCol 5000-A 25kW風(fēng)冷行級(jí)精密空調(diào)，其滿(mǎn)載電流為29A，功率因數(shù)取0.8，則電功率為P1：

　　考慮室外冷凝器也采用UPS供電，假設(shè)在T1工況下，冷凝器選擇華為提供的NetCol500-A 032，其滿(mǎn)載電流為2.5A，取功率因數(shù)0.8，則其功率為Poutdoor：

　　因此，整體需求功率為：

　　因此，當(dāng)采用高頻UPS為25kW風(fēng)冷直膨式空調(diào)供電時(shí)，UPS輸出功率因數(shù)取0.9，并考慮1.2倍的冗余系數(shù)，UPS的容量為：

　　6.3、冷凍水末端空調(diào)UPS配電配置舉例

　　華為公司提供的冷凍水型行級(jí)空調(diào)NetCol 5000-C030H，其末端風(fēng)機(jī)采用EC風(fēng)機(jī)，啟動(dòng)沖擊電流影響較小，從產(chǎn)品參數(shù)可得出，其滿(mǎn)載電流為5.5A，取功率因數(shù)0.9，則其電功率為P1：

　　選用高頻UPS對(duì)冷凍水末端空調(diào)進(jìn)行供電，選取UPS輸出功因?yàn)?.9，并考慮1.2倍的冗余系數(shù)，則UPS容量為:

　　需要注意的是，在冷凍水型空調(diào)系統(tǒng)中，為實(shí)現(xiàn)蓄冷，一般需配置冷凍水泵，冷凍水泵的功率大小需根據(jù)安裝位置、空間及承壓，結(jié)合管路水流量及揚(yáng)程來(lái)選取，這里不做過(guò)多討論。但為實(shí)現(xiàn)持續(xù)制冷，至少需要對(duì)冷凍水泵采用UPS供電。

　　6.4、華為風(fēng)冷型空調(diào)推薦UP配電配置方式

　　考慮對(duì)華為公司提供的風(fēng)冷型精密空調(diào)全部采用UPS進(jìn)行配電，根據(jù)推薦的配置部件，按照上述配置原則，推薦的UPS容量見(jiàn)如下所示：

　　7、結(jié)束語(yǔ)

　　高可靠、高可用為每位數(shù)據(jù)中心建設(shè)者永恒不變的追求，隨著高功率機(jī)房的不斷應(yīng)用，持續(xù)制冷是必須要引起重視的話題。在考慮連續(xù)制冷應(yīng)用業(yè)務(wù)時(shí)，采用UPS對(duì)精密空調(diào)進(jìn)行配電，已經(jīng)在業(yè)界引起了關(guān)注并有了一定的應(yīng)用。對(duì)于數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)者而言，需綜合考慮安裝環(huán)境，投資成本，維護(hù)的便利性等，選取合適的UPS為精密空調(diào)供電，以滿(mǎn)足不斷上升的機(jī)房熱密度要去，匹配數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展。