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机房空调大型数据中心节能冷却系统

2018-09-25 09:54:12 来源:机房精密空调

在数据中心空调体系中首要分为风冷直接蒸发式空调体系、水冷直接蒸发式空调体系、冷冻水空调体系、双冷源空调体系等空调体系。从空调体系总出资的比较能够看到,双冷源体系,具有风冷和冷冻水体系两层特色,出资本钱最高,可是体系的运转最安稳,修理和保护量最大。

机房空调体系解决方案

在数据中心空调体系中首要分为风冷直接蒸发式空调体系、水冷直接蒸发式空调体系、冷冻水空调体系、双冷源空调体系等空调体系。

以数据中心空调体系作为会集冷源的冷冻水体系,该体系与各自独立的直接蒸发式空调体系比较,制冷效率更高,设备更会集更少,运转更安稳,故障率和保护本钱 更低,国外许多大型数据中心普遍运用冷冻水空调体系。阿尔西提出的数据中心天然冷却冷冻水体系,已经过国家专利批阅。它经过冷冻水循环管路的精心规划以及 操控逻辑的优化,完成与机房内部空调气流组织的完美匹配,而且能够依据室内热负荷以及室外环境的改变,对冷冻水流量进行灵活的调节,将天然冷却的效益发挥 到最大,始终使机组坚持高效运转。此套数据中心空调解决方案依据装置区域气候条件的不同,能够完成20%~50%的节能,使得运转费用大幅减缩,而为此增 加的空调设备初出资,最多两年的时刻就能够收回,而整个机组的运用寿命至少有10年。

冷冻水空调体系包含不含冷源的冷冻水型机组加冷水主机。

冷水主机分为一般冷水主机和天然冷却冷水主机。一般冷水主机一般装置在修建物的屋顶外部,它们专为室外装置规划,不需求添加任何针对恶劣气候的保护措施。 冷水机组按照不同冷凝办法可分为风冷和水冷两种,以风冷冷水主机为例,其作业原理是:带着室内热量的高温回水流入机组,进入壳管式蒸发器,被制冷剂盘管冷 却,热量传递给制冷剂,由后者带到风冷冷凝器中,由风机驱动环境空气对其进行强制散热。按经历来说,一套空调设备的均匀制冷量为规划值的85%,剩余部分 作为冷量备份。

天然冷却冷水主机的作业原理:当室外温度较低时,就能够运用冷空气冷却高温回水,不需求开启压缩机即可为空调室内机供给冷量,这种办法即为天然冷却办法。 运用天然冷却效应开发的冷水主机即为天然冷却冷水主机,它与一般冷水主机最大的差异在于它在冷凝盘管之前装置了天然冷却热交换盘管,旨在最早运用环境冷空 气冷却盘管内的回水;另一个差异在于内部水循环体系的规划上,天然冷却循环运用三通调节阀将循环水路与天然冷却热交换盘管连接起来(如下图所示)。

其实,天然冷却冷水主机的作业原理并不杂乱:当三通调节阀中旁通B彻底封闭,A与C连通时,即天然冷却热交换盘管封闭,悉数冷量由压缩机制冷供给;当室外 温度低于回水温度时,A封闭,B与C连通,回水经过天然冷却热交换盘管预冷,然后再进入蒸发器,这样一来,压缩机只需部分作业就能够满意空调冷量的要求, 从而节省了大部分能耗;而当室外温度足够低时,A封闭,B与C连通,经过天然冷却就能够彻底满意空调冷量要求,压缩机停机,这时机组总能耗显着下降,只包 含天然冷却体系的能耗,总归,室外温度越低,节能作用越显着。如果选用天然冷却冷水机组比一般冷水机组每年大约节能20~50%,具体作用怎么会因装置地 区的气候条件而不同。

风冷直接蒸发式机组,适用于水源缺少的区域和无冷却水体系的场所,可外挂或外置室外机(楼层不高,允许损坏修建外观),体系简略,无须考虑装备水泵和冷却 塔,也无需会集冷冻水体系为之效劳。缺陷为室表里机之前的管长受限,在室表里机之前接收超过60米时,需求依据实践状况采取解决方案。

水冷直接蒸发式机组,适用于有会集冷却水体系的场所,机组能效比风冷式机组高,机组装置不受室外场所限制。

双冷源机组具有直接蒸发式和冷冻水机组的两层长处外,一起还具有冷源彼此备份的特色,当运用用户冷冻水资源时,只要冷冻水盘管换热,压缩机中止运转,有利于节能,当用户中止中央空调冷冻水体系时,机组发动压缩机进行制冷。

机房空调体系剖析比较

以一个面积为8000平方米,热负荷为500W/平方米的数据中心为例,不同空调体系(自含冷源的风冷直接蒸发式机组、水冷直接蒸发式机组、一般风冷冷水 主机加冷冻水机组、天然冷却冷水主机加冷冻水机组、水冷冷水主机加冷冻水机组、双冷源型空调机组)分别在哈尔滨、北京、上海、广州、贵阳这五个城市运转, 剖析运转成果如下:

首先,从空调体系总出资的比较能够看到,双冷源体系,具有风冷和冷冻水体系两层特色,出资本钱最高,可是体系的运转最安稳,修理和保护量最大。

天然冷却冷水主机加冷冻水机组和一般风冷冷水主机加冷冻水机组出资本钱相当,比双冷源体系要小许多,天然冷却冷水机组在不同的装置条件能够到达不同的节能 作用,所以在适宜的装置地址引荐运用天然冷却冷水机组,风冷直接蒸发式机组和水冷直接蒸发式机组的体系总出资最小,风冷机组适用于全国范围内,其灵活性最 高,而水冷机组更适用于南方区域。

从上述各空调体系的比较剖析不难看出,对于北方城市的哈尔滨来说,四季清楚,冬天温度相对比较低,所以不适宜运用水冷系列,故在比较时没有将此种空调体系 考虑进去,在比较中发现天然冷却冷水主机加冷冻水机组的节能作用很显着,耗电量显着削减。因为北京一年傍边大约有30%的时刻温度小于10度,故天然冷却 冷水机组加冷冻水机组能够比一般冷水主机加冷冻水机组节能30%,和其他空调体系比较耗电量也显着削减,节能作用显著。对于均匀温度很高的城市如上海、广 州、贵阳等地,很难完成运用环境温度完成天然冷却功能,比较之下不引荐运用天然冷却冷水主机加冷冻水机组,从体系总出资上能够看出,水冷冷水主机加冷冻水 机组的体系总出资最少,在核算设备制冷总功率和耗电量时,直接蒸发式机组最高,其间还未考虑加热器、加湿器等耗电量,一起实践机组作业时直接蒸发式机组由 于室内环境改变会引起压缩机的频频发动,必然引起耗电量添加,而水冷冷水主机加冷冻水机组这样的状况没有直接蒸发式机组发作频频,所以从能耗视点考虑直接 蒸发式机组也没有水冷冷水主机加冷冻水机组体系要好,经核算,水冷冷水主机加冷冻水机组体系较风冷直接蒸发式机组要节能可到达20%左右。

文章来源:精密空调www.dataaire.com.cn

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