为了防止冷水机组检修、维护、故障等情况对冷却系统的影响，在需要连续冷却的数据中心，冷水机组都必须设置备份，备份标准如表3-1所示。从表3-1可以看出,不同的标准,在备份机组的取舍问题上相差很大,过高的标准会带来过高的投资。在满足可靠性的前提下,减少备份机组台数,可以大幅度降低投资。假定主用冷水机组为N台,当备份机组为工台时,有如下两种情况。
(1)当N值较少时（N＜4）,2台机组同时出现故障的概率非常低,x取1基本已经可以应对突发故障情况。考虑2台机组同时发生故障的极端情况,采用2+1配置时,剩余机组(还有1台正常运行)的1台也可以提供至少50%%的总冷量;采用4+1配置时,剩余机组(还有3台正常运行)可以提供75%的总冷量,此时通过关停,减少次要区域的空调负荷,仍可在较长时间内维持关键区域的冷却效果。
(2)当N>4时,此时2台机组同时出现同时出现故障的概率上升,但由于总机组数量增加,即使当2台机组同时发生故障,剩余机组也可以提供至少75%以上的总冷量,已经接近设计标准,此时无论是否关停次要区域空调负荷,关键区域的冷却效果都可以维持较长时间。因此,N+1配置已经可以应付绝大多数情况,对于一些保障性要求较高的数据中心,采用N+2配置。再多的备份机组,意义已经不大了。
通过对目前在建.在用的一些全国性互联网企业数据中心,大型商业银行区域数据中心等项目的冷水机组的配置情况来看,配置基本为N+1或N+2,满足冷冻机组备份需求,同时也满足国标A级的要求。为了确保输配系统的可靠性,在局部检修时不中断供水,管路系统一般需要设计为宛余管路,双路或者环路。如图3-24所示。
需要注意的是,大型数据中心机房主干环路较长,接出去的子环路较多,建议在为每个子环路的入口处设置动态水力平衡阀,使系统各环路能够均衡供水,确保各个机房的水量达到设计要求。当冷冻水供、回水管路进入机房时,一般也采用环状设计,以免局部检修时,需要中断整个机房的供水。
