蓄冷罐結構原理與容量計算

蓄冷罐

1、蓄冷形式：雙槽式，多槽式、單槽式（隔膜法、長通道隔離、自然分層）

2、斜溫層：冷熱水交界處生成一定厚度的相對穩定的溫度劇變由於斜溫層真實厚度佔據蓄冷水池內一定空間容積，直接減少可蓄冷的水容量，蓄冷後期，斜溫層升至水池上部，使接近冷機的水溫逐漸降低，導致冷機減載，甚至引起提前停機，使蓄冷量下降。反之，取冷後期，斜溫層降至池底進入取冷水口，導致取冷水溫上升，影響使用者水溫。

蓄冷罐顧名思義是用於蓄冷的裝置，可分為水蓄冷和冰蓄冷兩種。其原理是透過水或冰將資料中心空調系統執行中的富餘冷量進行儲藏（如晚上室外溫度低且電費低時），在需要時再將冷量釋放出來（如停電而柴發尚未啟動時），用於資料中心製冷需求，保證製冷系統的平緩過渡執行，保障資料中心安全。

蓄冷罐利用斜溫層原理，採用分層式蓄冷技術，充分利用蓄水溫差，輸出穩定溫度的空呼叫冷水。

當放冷時，隨著冷水不斷抽出和熱水不斷流入，斜溫層逐漸上升。反之，當蓄冷時，隨著冷水不斷送入和熱水不斷從出水管被抽出，斜溫層穩步下降。

資料中心蓄冷罐設計架構有多種方式，常見的是一級泵串聯設計、一級泵並聯設計和二級泵共管設計。

一級泵串聯設計

在一級泵系統裡，把蓄冷罐和主機串聯在同一迴路中工作。當主機正常供冷時，主機透過調節閥1、2和蓄冷罐向末端供冷，水泵電源由UPS提供。一級泵串聯有三種工作模式，分別是保冷、充冷和放冷模式。

（1） 保冷模式：也就是正常執行狀態，水泵和冷機處於正常執行，電動閥1開啟，電動閥2關閉，冷機的產生的冷量透過電控閥1送到末端裝置，回水透過水泵回到冷機，完成一個迴圈；蓄冷罐處於保冷狀態。

（2） 充冷模式：如果檢測到蓄冷罐溫度上升，就關小電動閥1開度，部分開啟電動閥2，使得部分冷水流經蓄冷罐進行充冷；

（3） 放冷模式：斷電後，冷機停止工作，UPS繼續為冷凍泵提供電源，這是關閉電動閥1，,全開電動閥2，蓄冷罐直接向末端釋放冷量。

（4） 當市電恢復後，冷機重啟完成後，關小電控閥2，開大電控閥門1的開度，控制流量，冷水機組向末端裝置供冷的同時向蓄冷罐進行蓄冷。



蓄冷罐一級泵串聯

一級泵並聯設計

一級泵並聯，蓄冷罐配置獨立的放冷泵，當需要不同的供冷模式時，啟動相應的迴圈泵來完成。其中放冷泵電源由UPS提供。一級泵並聯也有三種工作模式，分別是保冷、充冷和放冷模式。

（1）充冷模式：主機供冷和蓄冷罐蓄冷期間，冷凍泵執行，蓄冷罐和系統並聯執行，開啟充冷閥，主機邊向末端供冷，同時對蓄冷罐充冷；

（2）保冷模式：蓄冷完畢後，關閉充冷閥，主機只向末端供冷，根據蓄冷罐溫度情況，適時開啟充冷閥，向蓄冷罐補冷。

（3）放冷模式：斷電後，冷機和冷凍泵停止工作，啟動放冷泵，關閉充冷閥，UPS為充冷閥和放冷泵供電，蓄冷罐向末端供冷。

（4）當市電恢復後，冷機重啟完成後，關閉放冷泵，開啟充冷閥，使冷水機組向末端裝置供冷的同時向蓄冷罐進行蓄冷。



蓄冷罐一級泵並聯

二級泵共管設計

系統採用二級泵設計，其中二次泵的電源需要採用UPS供應；根據一二次泵流量的不同，可以分為多種工作模式。

（1） 保冷模式，當一級泵流量等於二級泵流量時，一次泵輸送來的水流剛好被二次泵送走，水不流經蓄冷罐，冷機直接對負載供冷；

（2） 完全放冷模式，當停電或者冷機發生故障時，一次泵停止工作，流量為零，二次泵迴圈的水流完全流經蓄冷罐，蓄冷罐處於放冷模式，負載完全由蓄冷罐承擔；

（3）