柴油發電機組的機房選址和綜合設計方案
發布時間：2023-09-16 點擊：145
機房設計與設備安裝
柴油發電機組的機房選址和綜合設計方案
在數據中心周圍通常會建立一座獨立的柴發機房，以保證柴油發電機組進風、排風等環節的通暢，提高供電質量。柴發機房選址應選擇一處四周無外墻的空置房間，為設備的進風管道和排風管道提供條件。避免設置在建筑物的主入口和對立面的位置，以免設備排煙、通風等對周圍造成的不良影響。
柴油發電機房全景圖.
一、柴發機房選址原則
1、適合的位置
宜布置在首層或地下1、2層，當地下室為3層及以上時，不宜設置在最底層，數據中心的柴油發電機房不應設置于地下室最底層（如只有地下1層，則不應設置于該層；如有地下兩層，則不應設置于地下2層），柴油發電機房設置位置還要滿足當地供電公司的相關要求。
2、避免的位置
（1）不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰。此條為強制性條文，當機房設置于地下1層時，重點需要核對地上首層建筑功能是否為人員密集場所，應避開主要通道、業務用房等經常有人停留的場所，宜設置于設備用房區域下方。
（2）不應設置在衛生間等經常積水場所的下一層，且不宜與上述場所相貼鄰，不宜設置于智能化機房上方、下方或貼鄰。此條也是容易被忽略的，根據gb 50352 - 2019《民用建筑設計統一標準》第8.3.3條第1款要求，原適用于變電所的相關要求也同樣適用于柴油發電機房。
3、有利于吊裝的位置
靠近變電所，方便設備吊裝運輸。柴油發電機供電電源需要在變電所與市電電源進行切換供電，宜接近用電負荷中心，如果機房距離變電所較遠，再加上變電所至用電設備的供電距離，有可能遠大于低壓供電半徑，此時不僅導致供電成本、電能損耗增加，同時對供電壓降、接地故障保護動作有效性也有影響，需要進行電壓損失和接地故障保護動作靈敏度校驗。
機組的運輸條件也是容易被設計人員忽視的，大容量柴油發電機組一般體積、重量都較大，需要跟土建專業核實運輸安裝條件，當利用車道作為運輸路徑時，要考慮坡道入口處的凈高和運輸車道荷載是否滿足要求，可考慮利用暖通專業冷凍機組等大型設備的吊裝孔兼作柴油發電機組的吊裝孔，不具備條件時則需要單獨設置機組吊裝孔和運輸通道。
5、有利于通風的位置
宜靠建筑外墻布置，機房的進風井、排風井和排煙井應直通室外，進、排風口不宜設置在同一側。此條要求對柴油發電機房的位置較為苛刻，建筑外墻應是指地上建筑外墻，非地下室外墻，主要是基于滿足機房自然進風井、排風井設置條件。另外柴油發電機房的進風井、排風井和排煙井要避免設置在建筑主入口、正立面等部位，以免排風、排煙對其造成影響。
由于要同時滿足以上條件，另兼顧建筑功能及美觀要求，因此，民用建筑地下室的柴油發電機房選址條件可謂相當苛刻，需要對地下、地上建筑條件進行仔細分析，尤其在方案或初步設計階段，建筑功能有可能不斷調整，影響機房的設置，所以需要仔細分析、比選，并與其他專業溝通配合，尋找最優機房設計方案。
柴發機房標準設計圖
二、設備安裝及機房的整合設計
1、設備安裝
應確保散熱器與通風口保持在1米至1.2米的距離之間，風口底部應距地面0.4米，且應將發電機放在房間較中間的位置，并與除通風口外的三面墻壁保持2米的距離。如若在同一房間內設置多臺發電機組，應將他們的位置距離保持在2.5米，使其通風順暢，為設備的維修和保養提供方便。
2、降溫措施
在柴油發電機運行過程中，會產生大量的熱量，使周圍的溫度升高，從而在一定程度上降低了有機的運行效率。因而，在柴油發電機系統設計過程中，應采取有效的降溫措施，提高設備的運行質量，保證數據中心的有效運行。
3、通風設計
滿足柴油發電機組發電需求，保證通風質量。其中，進風口應保證是散熱器芯面積的1.8倍，并將其架設在發電機的兩端。排風口是提高設備運行質量的重要保障，其設計面積應是散熱器芯面積的1.5倍，并將其架設在柴油機散熱口的對立面，避免引發進風與排風相互混合的運行問題。
4、排風管道設計
排風應采用室外架空方式，將排風管道引向室外。在安裝過程中，應注意排風管的彎曲設計，并保證其能夠有足夠的伸縮空間。通常在水平鋪設中，應確保排風管的坡度在0.4%左右，從而進一步保障排風質量。
5、接地要求
發電機組外殼必須有可靠的保護接地，對需要有中性點直接接地的發電機，則必須由專業人員進行中性接地，并配置防雷裝置，嚴禁利用市電的接地裝置進行中性點直接接地。
6、柴油發電機組控制屏
康明斯發電機組通常采用dse8610控制器的控制屏，其具有檢測、控制、警報等功能。控制屏為微電腦控制，帶液品數字顯示屏，應能承受機械、電氣振動，電和熱應力及在正常運行情況下可能遭受的濕度影響。且須具有電磁波干擾、具有故障儲存、實時報警和系統自診斷功能。配有保護裝置以避免控制電路短路所引起的后果。監控信號包括運行狀態、故障報警、油位顯示、油溫、油壓等參數，須透過相應的控制器，利用rs485或rs232通信接口與變配電自動監控系統交接。
7、供油系統設計
供油系統是柴油發電機的重要組成部分，對數據中心的有效運行具有重要影響。近年來，為了滿足gb 50174-2014和gb 50016-2014等相關規范要求，在數據中心柴油發電機系統設計過程中，應單獨設立設備的日用油箱間，并保證足夠的日用燃油，使柴油發電機組運行時間不低于72小時。此外，應在日用油箱上設置液位控制設備，當出現油位超出高液位及時發出警報，降低柴油燃料的大量浪費，保障柴油發電機系統的運行質量，從而進一步滿足數據中心對柴油發電機的設計需求。
8、機房噪聲控制
機房墻體砌筑時，要求灰縫填實，飽滿，不留空洞、縫隙，內墻面的粉刷，表面不宜致密光滑，粉刷材料中摻人一定量有吸聲功效的多孔性材料。四周、頂棚、地面用吸聲材料并覆蓋金屬隔聲孔板。機房與操作間用隔墻隔開，隔墻上開挖兩層玻璃的觀察窗。玻璃用6mm以上的浮法玻璃，內存玻璃間隔不小于80mm，面向機房的內層玻璃略向地傾斜，使噪聲反射向地面。玻璃、窗、墻之間的接縫要嚴實。
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柴油發電機機油消耗量過高的異常原因分析
柴油發電機潤滑系統及進排系統知識詳解
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在數據中心周圍通常會建立一座獨立的柴發機房，以保證柴油發電機組進風、排風等環節的通暢，提高供電質量。柴發機房選址應選擇一處四周無外墻的空置房間，為設備的進風管道和排風管道提供條件。避免設置在建筑物的主入口和對立面的位置，以免設備排煙、通風等對周圍造成的不良影響。
柴油發電機房全景圖.
一、柴發機房選址原則
1、適合的位置
宜布置在首層或地下1、2層，當地下室為3層及以上時，不宜設置在最底層，數據中心的柴油發電機房不應設置于地下室最底層（如只有地下1層，則不應設置于該層；如有地下兩層，則不應設置于地下2層），柴油發電機房設置位置還要滿足當地供電公司的相關要求。
2、避免的位置
（1）不應布置在人員密集場所的上一層、下一層或貼鄰。此條為強制性條文，當機房設置于地下1層時，重點需要核對地上首層建筑功能是否為人員密集場所，應避開主要通道、業務用房等經常有人停留的場所，宜設置于設備用房區域下方。
（2）不應設置在衛生間等經常積水場所的下一層，且不宜與上述場所相貼鄰，不宜設置于智能化機房上方、下方或貼鄰。此條也是容易被忽略的，根據gb 50352 - 2019《民用建筑設計統一標準》第8.3.3條第1款要求，原適用于變電所的相關要求也同樣適用于柴油發電機房。
3、有利于吊裝的位置
靠近變電所，方便設備吊裝運輸。柴油發電機供電電源需要在變電所與市電電源進行切換供電，宜接近用電負荷中心，如果機房距離變電所較遠，再加上變電所至用電設備的供電距離，有可能遠大于低壓供電半徑，此時不僅導致供電成本、電能損耗增加，同時對供電壓降、接地故障保護動作有效性也有影響，需要進行電壓損失和接地故障保護動作靈敏度校驗。
機組的運輸條件也是容易被設計人員忽視的，大容量柴油發電機組一般體積、重量都較大，需要跟土建專業核實運輸安裝條件，當利用車道作為運輸路徑時，要考慮坡道入口處的凈高和運輸車道荷載是否滿足要求，可考慮利用暖通專業冷凍機組等大型設備的吊裝孔兼作柴油發電機組的吊裝孔，不具備條件時則需要單獨設置機組吊裝孔和運輸通道。
5、有利于通風的位置
宜靠建筑外墻布置，機房的進風井、排風井和排煙井應直通室外，進、排風口不宜設置在同一側。此條要求對柴油發電機房的位置較為苛刻，建筑外墻應是指地上建筑外墻，非地下室外墻，主要是基于滿足機房自然進風井、排風井設置條件。另外柴油發電機房的進風井、排風井和排煙井要避免設置在建筑主入口、正立面等部位，以免排風、排煙對其造成影響。
由于要同時滿足以上條件，另兼顧建筑功能及美觀要求，因此，民用建筑地下室的柴油發電機房選址條件可謂相當苛刻，需要對地下、地上建筑條件進行仔細分析，尤其在方案或初步設計階段，建筑功能有可能不斷調整，影響機房的設置，所以需要仔細分析、比選，并與其他專業溝通配合，尋找最優機房設計方案。
柴發機房標準設計圖
二、設備安裝及機房的整合設計
1、設備安裝
應確保散熱器與通風口保持在1米至1.2米的距離之間，風口底部應距地面0.4米，且應將發電機放在房間較中間的位置，并與除通風口外的三面墻壁保持2米的距離。如若在同一房間內設置多臺發電機組，應將他們的位置距離保持在2.5米，使其通風順暢，為設備的維修和保養提供方便。
2、降溫措施
在柴油發電機運行過程中，會產生大量的熱量，使周圍的溫度升高，從而在一定程度上降低了有機的運行效率。因而，在柴油發電機系統設計過程中，應采取有效的降溫措施，提高設備的運行質量，保證數據中心的有效運行。
3、通風設計
滿足柴油發電機組發電需求，保證通風質量。其中，進風口應保證是散熱器芯面積的1.8倍，并將其架設在發電機的兩端。排風口是提高設備運行質量的重要保障，其設計面積應是散熱器芯面積的1.5倍，并將其架設在柴油機散熱口的對立面，避免引發進風與排風相互混合的運行問題。
4、排風管道設計
排風應采用室外架空方式，將排風管道引向室外。在安裝過程中，應注意排風管的彎曲設計，并保證其能夠有足夠的伸縮空間。通常在水平鋪設中，應確保排風管的坡度在0.4%左右，從而進一步保障排風質量。
5、接地要求
發電機組外殼必須有可靠的保護接地，對需要有中性點直接接地的發電機，則必須由專業人員進行中性接地，并配置防雷裝置，嚴禁利用市電的接地裝置進行中性點直接接地。
6、柴油發電機組控制屏
康明斯發電機組通常采用dse8610控制器的控制屏，其具有檢測、控制、警報等功能。控制屏為微電腦控制，帶液品數字顯示屏，應能承受機械、電氣振動，電和熱應力及在正常運行情況下可能遭受的濕度影響。且須具有電磁波干擾、具有故障儲存、實時報警和系統自診斷功能。配有保護裝置以避免控制電路短路所引起的后果。監控信號包括運行狀態、故障報警、油位顯示、油溫、油壓等參數，須透過相應的控制器，利用rs485或rs232通信接口與變配電自動監控系統交接。
7、供油系統設計
供油系統是柴油發電機的重要組成部分，對數據中心的有效運行具有重要影響。近年來，為了滿足gb 50174-2014和gb 50016-2014等相關規范要求，在數據中心柴油發電機系統設計過程中，應單獨設立設備的日用油箱間，并保證足夠的日用燃油，使柴油發電機組運行時間不低于72小時。此外，應在日用油箱上設置液位控制設備，當出現油位超出高液位及時發出警報，降低柴油燃料的大量浪費，保障柴油發電機系統的運行質量，從而進一步滿足數據中心對柴油發電機的設計需求。
8、機房噪聲控制
機房墻體砌筑時，要求灰縫填實，飽滿，不留空洞、縫隙，內墻面的粉刷，表面不宜致密光滑，粉刷材料中摻人一定量有吸聲功效的多孔性材料。四周、頂棚、地面用吸聲材料并覆蓋金屬隔聲孔板。機房與操作間用隔墻隔開，隔墻上開挖兩層玻璃的觀察窗。玻璃用6mm以上的浮法玻璃，內存玻璃間隔不小于80mm，面向機房的內層玻璃略向地傾斜，使噪聲反射向地面。玻璃、窗、墻之間的接縫要嚴實。
柴油機動力不足之燃油系統因素有哪些？
如何正確啟動康明斯發電機？
康明斯發電機的節油小竅門
發電機組通信電源集中監控的基本功能
柴油發電機組空氣濾清器的更換周期
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