数据中心是为电子信息设备提供运行环境的场所，在数据中心中需要安装数据处理、数据传输和网络通讯等多种IT设备。数据中心IT设备的正常工作，不仅需要电力供应系统、网络系统等配套设施的稳定运行，同时也依赖空调系统不间断稳定的运行。

空调系统的持续供冷，要求当电力系统发生紧急停电故障时，可以通过蓄冷装置和水泵为系统提供冷水。实施蓄冷技术的基本条件：①有峰谷电价或蓄冷优惠政策；②冷源为冷冻水且低谷电价时段有空闲的制冷机组；③有足够利用的有效蓄冷空间。由于数据中心的冷负荷大，瞬间的用冷量大，冰盘管相变蓄冷的方式无法满足其快速、巨大的用冷要求，因此，可以根据项目实际情况，采用水蓄冷技术用于数据中心，作为应急冷源。

水蓄冷是利用水的显热来存储冷热的蓄能技术，由于其原理简单、运行稳定，因此广泛应用于工程领域。相关研究表明，水蓄冷系统的运行费用随着水蓄冷罐体积的增加而减少，当水蓄冷体积超过760m3时，采用水蓄冷系统的经济性要强于其他相变蓄冷的方式。因此，水蓄冷系统在大型数据中心空调系统中应用具有一定的经济性。

水蓄冷在数据中心应用时，不需要额外配置蓄冷冷源，直接利用原有的备份冷水机组，在紧急情况下可以启动供冷，实现数据中心快速、持续和稳定的供冷要求。

水蓄冷的技术原理
用夜间谷段电力的低电价，利用数据中心的冷水机组、冷水循环水泵、冷却循环水泵等设备的备用机组进行工作，将储水罐中的水制冷到5℃以下，并在白天电价较高的峰段电力期间将蓄藏的低温冷冻水释放出来供空调系统制冷使用，对电网来说达到削峰填谷的目的，对数据中心来说达到降低电费的目的。

水蓄冷的优势

①水蓄冷系统可与原空调系统“无缝”连接；

②水蓄冷系统控制简单，运行安全可靠；

③在出现紧急状况可及时投入使用，即可以考虑兼作容灾备份冷源使用。

水蓄冷作为应急冷源的应用形式

对于数据中心不间断制冷，水蓄冷的应用形式可以分为开式和闭式2种。开式蓄冷系统技术成熟、冷水的分层效果明显、造价相对较低，因此数据中心空调系统的设计大多采用这种形式。另一方面，设计中常将开式蓄冷罐并联至空调系统中，为水系统定压，使其液位高度高于系统最高点（通常大于等于0.5 m），罐体直径根据系统需要确定，这使得开式蓄冷罐的高径比较大，蓄冷效率较高。数据中心采用的开式蓄冷罐的蓄水容积通常大于300m3，其高径比通常大于3，蓄冷效率一般在85％以上。

   水蓄冷在数据中心的节能运用

由于大型数据中心普遍采用离心式冷水机组，当制冷负荷减小到一定程度时，制冷机会发生喘振现象，严重损坏压缩机的导叶。而数据中心在初始运行时，制冷负荷有时可能只有额定负荷的15％～20％。这时可以停止冷水机组工作，利用蓄冷罐进行供冷，从而保护冷水机组，并且提高其运行效率。

由于水蓄冷空调系统具有削峰填谷的功能，因此整个空调系统可以考虑节能运行模式设计，空调系统设置一用一备的蓄冷罐，在夜间利用备用制冷机制备冷水存储在蓄冷罐内，白天利用蓄冷罐存储的冷量进行放冷。对于前期低负荷运行时，蓄冷罐承担末端的全部用冷需求；当后期负荷加大时，蓄冷罐承担末端部分时段的用冷需求。这样一方面可以有效利用备用的冷水机组与应急蓄冷系统，避免冷水机组部分负荷运行，提高其运行效率；另一方面减少制冷机白天开机时间，对于有合理分时峰、谷电差价的地区，可降低空调系统的运行费用。

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