水冷暖通系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心水冷暖通系統(tǒng)一般包含冷水主機(jī)，冷凍水循環(huán)系統(tǒng)，冷卻水循環(huán)系統(tǒng)三大部分。
其中，冷凍水負(fù)責(zé)把機(jī)房產(chǎn)生的熱量，搬運(yùn)到冷水主機(jī)。冷水主機(jī)負(fù)責(zé)把冷凍水帶來的熱量交換給冷卻水。而冷卻水負(fù)責(zé)將熱量搬運(yùn)到室外，最終散發(fā)到大氣中。
對冷凍側(cè)而言，管道系統(tǒng)幾乎是全密閉的，除非出現(xiàn)爆管等極端情況，基本不會出現(xiàn)缺水。但是對冷卻側(cè)而言，冷卻塔與大氣直接接觸，運(yùn)行不當(dāng)?shù)那闆r下就可能出現(xiàn)缺水的情況。
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)
組成：主要包括室外開式冷卻塔、室內(nèi)冷卻水泵、冷卻供\回水管道、手動(dòng)\電動(dòng)閥門，以及在管道中循環(huán)的冷卻水，此外還有Y型過濾器、排氣裝置、補(bǔ)水裝置、水處理加藥裝置等輔助設(shè)備。
作用：通過水的循環(huán)流動(dòng)，帶走冷機(jī)冷凝器中積聚的熱量，并將熱量帶到冷卻塔處，再由水的蒸發(fā)冷卻將熱量散發(fā)到空氣中。所以從系統(tǒng)原理來說，冷卻水在運(yùn)行中就會有損失，需要通過補(bǔ)水系統(tǒng)來補(bǔ)充損失的水量。
如果出現(xiàn)以下這些情況，冷卻水是否會缺水呢？
1） 管道漏水\爆管。就好比一個(gè)人受了外傷，大量流血后的缺血。
2） 補(bǔ)水系統(tǒng)故障。冷卻水只有持續(xù)的損失，而沒有得到補(bǔ)充，只出不進(jìn)最終缺水。
3） 管道回水不暢。就好比心肌梗塞的患者，水從心臟（冷機(jī)）流出后卻不能順利流回心臟。
小Q劃重點(diǎn)：
在這個(gè)過程中，水不僅作為熱量搬運(yùn)工，最后還承擔(dān)了向大氣散熱的工作，可是相當(dāng)重要的呢。如果因?yàn)楦鞣N原因?qū)е吕鋮s系統(tǒng)缺水，冷機(jī)的熱量不能及時(shí)被帶走，將會積累在冷凝器中，使得冷凝器內(nèi)部的壓力升高，冷機(jī)就可能會保護(hù)性停機(jī)。
冷卻水的三個(gè)狀態(tài)
流量公式：Q=S*v（Q為流量；S為流體的有效截面面積；v為水流速度）
因此，由于各種原因?qū)е鹿艿阑厮粫常⊿降低），在流速（v）不變時(shí)，流量（Q）將會降低，對數(shù)據(jù)中心來說，需要從三個(gè)場景來解釋為什么回水不暢會最終導(dǎo)致缺水。
1、理想狀態(tài)--管道內(nèi)充滿水。
對冷卻塔來說：
冷卻塔的出口流出多少水，在塔的進(jìn)口就會流回多少水，過程中因?yàn)檎舭l(fā)冷卻損失的水量，由塔內(nèi)的補(bǔ)水裝置來補(bǔ)充。在塔盤內(nèi)會有一定高度的蓄水量，并且塔盤內(nèi)的液面高度會保持動(dòng)態(tài)平衡。
對水泵來說：
冷機(jī)需要多少水來帶走熱量，水泵便運(yùn)送多少冷卻水，通過調(diào)節(jié)變頻水泵的頻率（影響v），來調(diào)整運(yùn)送能力。
在管道內(nèi)部：
因室外冷塔一般處于建筑頂樓最高處，水柱自身重量會使得回水管道內(nèi)部呈現(xiàn)為正壓。
2、回水不暢--不單只有冷卻水。
當(dāng)各種原因?qū)е禄厮粫硶r(shí)（如回水管Y型過濾器堵塞，或者冷塔出水閥門開度過小等），對冷卻水來說相當(dāng)于回水管的流體有效截面積S降低，回水阻力增大。
對水泵來說：
末端熱量一定時(shí)，冷機(jī)對流量的需求不會有太大變化。當(dāng)有效截面積小了（S降低），水泵需要增加運(yùn)行頻率，來加快水的流速（v增大），保持進(jìn)入冷機(jī)的水流量滿足需求（Q不變）。
對冷塔來說：
因出水不暢，冷卻塔會出現(xiàn)輕微的供大于求（進(jìn)水量>出水量）的狀態(tài)，多的進(jìn)水會在蒸發(fā)冷卻過程中慢慢損失。但是，在冷卻水損失的時(shí)候，由于塔盤內(nèi)蓄水的水位沒有明顯降低，塔內(nèi)部的補(bǔ)水裝置并不會主動(dòng)補(bǔ)水。在冷卻水量流失后，冷卻塔會建立新的平衡（進(jìn)水量=出水量），但此時(shí)對系統(tǒng)而言，管道內(nèi)總儲存的水量相較理想狀態(tài)已經(jīng)減少。
在管道內(nèi)部：
整體儲水量降低，管道內(nèi)部會有空氣殘留無法排出（如隨著水帶入的氣泡），導(dǎo)致管道內(nèi)壓力降低。但此時(shí)管道供水能力仍能滿足水泵吸水需求，尚未出現(xiàn)負(fù)壓。
對泵前排氣閥來說：
如果此時(shí)打開排氣閥，會發(fā)現(xiàn)間歇性空氣噴出，同時(shí)會帶出少量冷卻水。
現(xiàn)象：
水泵頻率會高于正常水平；同時(shí)管道內(nèi)部的壓力低于正常值。此時(shí)冷卻系統(tǒng)處于缺水預(yù)警狀態(tài)，但是尚未影響冷機(jī)運(yùn)行。
3、嚴(yán)重堵塞--水量下降，管道負(fù)壓
如果出現(xiàn)嚴(yán)重的回水不暢，比如因?yàn)榍逑蠢渌炔僮?，殘留的水垢進(jìn)入Y型過濾器中，導(dǎo)致堵塞突然加劇，冷卻水的流體有效截面積S進(jìn)一步降低，將會出現(xiàn)什么呢？
對水泵來說：
因?yàn)橛行Ы孛娣eS降低致流量不足，水泵會認(rèn)為自己不夠努力，從而繼續(xù)加頻，甚至加到50HZ的滿頻率，試圖通過提升流速v來滿足流量Q的需求。
對冷卻塔來說：
當(dāng)冷塔出水嚴(yán)重堵塞，冷塔的進(jìn)水量大于出水量，冷卻水會持續(xù)蒸發(fā)損失，甚至塔盤出現(xiàn)溢水，但是塔盤的液位不會降低，補(bǔ)水動(dòng)作不會發(fā)生。等到整個(gè)管道內(nèi)的冷卻水量流失殆盡，塔盤內(nèi)蓄水液位出現(xiàn)降低后，補(bǔ)水裝置會反應(yīng)過來瘋狂進(jìn)行補(bǔ)水，但此時(shí)管道內(nèi)總水量已經(jīng)大幅降低，并且大部分的補(bǔ)水都無法通過冷塔的出水口進(jìn)入管道內(nèi)。
在管道內(nèi)部：
因管道內(nèi)缺水，而且水泵滿頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵的吸水能力將大于管道的供水能力，從堵塞位置到水泵前的管道內(nèi)可能會出現(xiàn)負(fù)壓。
此時(shí)的排氣閥：
若此時(shí)打開水泵前的排氣閥，會發(fā)現(xiàn)沒有水或空氣排出，反而會倒吸氣。
對冷機(jī)而言：
由于管道內(nèi)的水量持續(xù)減少，水泵滿頻情況下的流量可能也無法滿足冷機(jī)的熱量搬運(yùn)需求，從而導(dǎo)致冷機(jī)無法運(yùn)行。
現(xiàn)象：
水泵滿頻率空抽；冷卻水流量?。焕淠鞲邏豪錂C(jī)保護(hù)停機(jī)；冷卻塔補(bǔ)水困難。此時(shí)冷卻系統(tǒng)處于嚴(yán)重缺水狀態(tài)，已經(jīng)影響冷機(jī)無法運(yùn)行。
小Q劃重點(diǎn)：
1、嚴(yán)重缺水后，由于管道內(nèi)部缺水負(fù)壓，常規(guī)的管道排氣操作將無法進(jìn)行。
如果這個(gè)時(shí)候操作排氣閥，排氣閥會變?yōu)槲鼩忾y，從大氣中吸入空氣，吸入的空氣會積累在管道內(nèi)部，進(jìn)一步加劇了冷塔補(bǔ)水進(jìn)入管道的難度。
2、進(jìn)行清洗冷塔操作后，水垢等渣滓會有一個(gè)釋放的周期。
冷塔清洗完成后，冷卻塔填料上可能會殘留少量的水垢，在冷塔恢復(fù)運(yùn)行后數(shù)日，被冷卻水沖刷而掉落，掉落的水垢會積淤在Y型過濾器中，對管道來說是突然加劇了堵塞不暢的情況，因此，完成清洗操作后需要密切關(guān)注系統(tǒng)流量變化，及時(shí)清理殘留。
缺水時(shí)的搶修措施
1、管道內(nèi)空氣不多，這個(gè)時(shí)候可以考慮直接補(bǔ)水。
首先，打開系統(tǒng)的‘咽喉’，即‘開閘’操作。如逐臺進(jìn)行Y型過濾器濾芯清洗，位置可能在冷卻塔下，可能在水泵前（必要時(shí)直接拆除濾芯）；
在進(jìn)行清洗的時(shí)候，同步檢查整個(gè)管道上閥門的開度，如果有開度明顯異常的閥門，需要進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，尤其是冷卻塔的出水閥門；
然后，需要補(bǔ)齊管道內(nèi)缺失的水量，即為‘補(bǔ)水’操作。第一步先將塔盤內(nèi)蓄滿水，蓄水完成后，調(diào)大冷塔出口閥門的開度向管道注水。
但是要注意，因?yàn)楣艿纼?nèi)缺水，閥門開度開大后，塔盤水量會快速的下降，為避免吸空塔盤后吸入空氣，在塔盤即將吸空前要將閥門開度再次調(diào)小。根據(jù)缺水量的情況，閥門的開度需要來回多次動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。
2、管道內(nèi)空氣較多，補(bǔ)水較難進(jìn)入管道，需要先排氣再補(bǔ)水。
首先，關(guān)閉所有冷卻側(cè)的水泵，使得管道內(nèi)不再呈現(xiàn)負(fù)壓。在此期間，由冷凍側(cè)的蓄冷罐放冷來保障末端供冷。
然后，打開排氣閥，使得多余空氣有地方可以排出，再按照1）的操作，進(jìn)行‘開閘補(bǔ)水’操作，通過水的進(jìn)入，將管道內(nèi)的空氣擠出。
首先是，冷卻泵前壓力異常。水量不足后直觀的表現(xiàn)，就是水泵前的壓力降低，當(dāng)出現(xiàn)泵前壓力低于正常水平，甚至出現(xiàn)負(fù)壓時(shí)，需要判斷是否為水量不足。
然后是，冷卻水泵頻率與回水流量不匹配。水量不足后水泵會加頻運(yùn)行，如果出現(xiàn)水泵理論流量與實(shí)際產(chǎn)生的流量偏差較大，不單要考慮水泵老化，還應(yīng)該懷疑是否為缺水了。
同時(shí)，日常維護(hù)工作中也要多關(guān)注閥門狀態(tài)，杜絕出現(xiàn)誤操作；并且要加強(qiáng)周期性維護(hù)工作的質(zhì)量，尤其在清洗等維護(hù)工作后，需要注意堵塞導(dǎo)致的二次故障風(fēng)險(xiǎn)，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定！
小Q再說兩句
暖通系統(tǒng)的健康是數(shù)據(jù)中心運(yùn)維安全的基石，整套系統(tǒng)由獨(dú)立的設(shè)備構(gòu)成，又通過互相的聯(lián)動(dòng)自成一體，其中一個(gè)環(huán)節(jié)的不慎，都可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的崩潰。缺水便是其中一種原因，對運(yùn)維人來說，提前發(fā)現(xiàn)缺水的隱患比問題爆發(fā)時(shí)再搶救更高明，也可以避免不必要的損失。
