摘要:數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)作為集中冷源的冷凍水系統(tǒng),,該系統(tǒng)與各自獨(dú)立的直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)相比,,制冷效率更高,,設(shè)備更集中更少,,運(yùn)行更穩(wěn)定,故障率和維護(hù)成本更低,,國外眾多大型數(shù)據(jù)中心普遍使用冷凍水空調(diào)系統(tǒng),。 |
數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)中主要分為風(fēng)冷直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng),、水冷直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)、冷凍水空調(diào)系統(tǒng),、雙冷源空調(diào)系統(tǒng)等空調(diào)系統(tǒng),。
以數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)作為集中冷源的冷凍水系統(tǒng),該系統(tǒng)與各自獨(dú)立的直接蒸發(fā)式空調(diào)系統(tǒng)相比,,制冷效率更高,,設(shè)備更集中更少,,運(yùn)行更穩(wěn)定,,故障率和維護(hù)成本更低,國外眾多大型數(shù)據(jù)中心普遍使用冷凍水空調(diào)系統(tǒng),。阿爾西提出的數(shù)據(jù)中心自然冷卻冷凍水系統(tǒng),,已通過國家專利審批。它通過冷凍水循環(huán)管路的精心設(shè)計(jì)以及控制邏輯的優(yōu)化,,實(shí)現(xiàn)與機(jī)房內(nèi)部空調(diào)氣流組織的完美匹配,,并且可以根據(jù)室內(nèi)熱負(fù)荷以及室外環(huán)境的變化,對冷凍水流量進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié),,將自然冷卻的效益發(fā)揮到最大,,始終使機(jī)組保持高效運(yùn)行。此套數(shù)據(jù)中心空調(diào)解決方案根據(jù)安裝地區(qū)氣候條件的不同,,可以實(shí)現(xiàn)20%~50%的節(jié)能,,使得運(yùn)行費(fèi)用大幅縮減,而為此增加的空調(diào)設(shè)備初投資,,最多兩年的時間就可以收回,,而整個機(jī)組的使用壽命至少有10年。
冷凍水空調(diào)系統(tǒng)包括不含冷源的冷凍水型機(jī)組加冷水主機(jī),。
冷水主機(jī)分為普通冷水主機(jī)和自然冷卻冷水主機(jī),。普通冷水主機(jī)一般安裝在建筑物的屋頂外部,它們專為室外安裝設(shè)計(jì),,不需要增加任何針對惡劣天氣的保護(hù)措施,。冷水機(jī)組按照不同冷凝方式可分為風(fēng)冷和水冷兩種,以風(fēng)冷冷水主機(jī)為例,,其工作原理是:攜帶室內(nèi)熱量的高溫回水流入機(jī)組,,進(jìn)入殼管式蒸發(fā)器,被制冷劑盤管冷卻,,熱量傳遞給制冷劑,,由后者帶到風(fēng)冷冷凝器中,由風(fēng)機(jī)驅(qū)動環(huán)境空氣對其進(jìn)行強(qiáng)制散熱,。按經(jīng)驗(yàn)來說,,一套空調(diào)設(shè)備的平均制冷量為設(shè)計(jì)值的85%,,剩下部分作為冷量備份。
自然冷卻冷水主機(jī)的工作原理:當(dāng)室外溫度較低時,,就可以利用冷空氣冷卻高溫回水,,不需要開啟壓縮機(jī)即可為空調(diào)室內(nèi)機(jī)提供冷量,這種方法即為自然冷卻方法,。利用自然冷卻效應(yīng)開發(fā)的冷水主機(jī)即為自然冷卻冷水主機(jī),,它與普通冷水主機(jī)最大的區(qū)別在于它在冷凝盤管之前安裝了自然冷卻熱交換盤管,旨在最先利用環(huán)境冷空氣冷卻盤管內(nèi)的回水;另一個區(qū)別在于內(nèi)部水循環(huán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上,,自然冷卻循環(huán)利用三通調(diào)節(jié)閥將循環(huán)水路與自然冷卻熱交換盤管連接起來(如下圖所示),。
其實(shí),自然冷卻冷水主機(jī)的工作原理并不復(fù)雜:當(dāng)三通調(diào)節(jié)閥中旁通B完全關(guān)閉,,A與C連通時,,即自然冷卻熱交換盤管關(guān)閉,全部冷量由壓縮機(jī)制冷提供;當(dāng)室外溫度低于回水溫度時,,A關(guān)閉,,B與C連通,回水通過自然冷卻熱交換盤管預(yù)冷,,然后再進(jìn)入蒸發(fā)器,,這樣一來,壓縮機(jī)只需部分工作就可以滿足空調(diào)冷量的要求,,從而節(jié)省了大部分能耗;而當(dāng)室外溫度足夠低時,,A關(guān)閉,B與C連通,,通過自然冷卻就可以完全滿足空調(diào)冷量要求,,壓縮機(jī)停機(jī),這時機(jī)組總能耗明顯降低,,只包含自然冷卻系統(tǒng)的能耗,,總之,室外溫度越低,,節(jié)能效果越明顯,。如果采用自然冷卻冷水機(jī)組比普通冷水機(jī)組每年大約節(jié)能20~50%,具體效果如何會因安裝地區(qū)的氣候條件而不同,。
風(fēng)冷直接蒸發(fā)式機(jī)組,,適用于水源缺乏的地區(qū)和無冷卻水系統(tǒng)的場所,可外掛或外置室外機(jī)(樓層不高,,允許破壞建筑外觀),,系統(tǒng)簡單,無須考慮配備水泵和冷卻塔,,也無需集中冷凍水系統(tǒng)為之服務(wù),。缺點(diǎn)為室內(nèi)外機(jī)之前的管長受限,,在室內(nèi)外機(jī)之前接管超過60米時,需要根據(jù)實(shí)際情況采取解決方案,。
水冷直接蒸發(fā)式機(jī)組,,適用于有集中冷卻水系統(tǒng)的場所,機(jī)組能效比風(fēng)冷式機(jī)組高,,機(jī)組安裝不受室外場地限制,。
雙冷源機(jī)組具有直接蒸發(fā)式和冷凍水機(jī)組的雙重優(yōu)點(diǎn)外,同時還具有冷源相互備份的特點(diǎn),,當(dāng)使用用戶冷凍水資源時,,只有冷凍水盤管換熱,壓縮機(jī)停止運(yùn)行,,有利于節(jié)能,,當(dāng)用戶停止中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)時,,機(jī)組啟動壓縮機(jī)進(jìn)行制冷,。