海瑞思直接膨脹水冷型機(jī)房空調(diào)

水冷式直接膨脹機(jī)組從房間吸取的熱量通過內(nèi)置水冷冷凝器傳輸?shù)街评鋭┲?。冷卻水可以由供水管道、冷卻塔或者水井供應(yīng),或者在一個帶有外置干冷器的密封回路中運(yùn)行。但是在改種情形下，冷卻水通常采用抗凍的水和乙二醇的混合物代替常用的制冷劑。該機(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，因此更節(jié)能；機(jī)組安裝不受室外場地限制。

傳統(tǒng)的風(fēng)冷直膨式系統(tǒng)能效比COP(Coefficient Of Performance)較低，在北京地區(qū)COP約為2.5~3.0，空調(diào)設(shè)備耗電驚人，在數(shù)據(jù)中心整體耗電中占比很高。而且，隨著裝機(jī)需求的擴(kuò)大，原來建設(shè)好的數(shù)據(jù)中心建筑中預(yù)留的風(fēng)冷冷凝器安裝位置嚴(yán)重不足，噪音擾民問題凸顯，都制約了數(shù)據(jù)中心的擴(kuò)容。此時，在辦公建筑中大量采用的冷凍水系統(tǒng)開始逐漸應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)中，由于冷水機(jī)組的COP可以達(dá)到3.0~6.0，大型離心冷水機(jī)組甚至更高，采用冷凍水系統(tǒng)可以大幅降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)行能耗。

冷凍水系統(tǒng)主要由冷水機(jī)組、冷卻塔、冷凍水泵、冷卻水泵以及通冷凍水型專用空調(diào)末端組成。系統(tǒng)采用集中式冷源，冷水機(jī)組制冷效率高，冷卻塔放置位置靈活，可有效控制噪音并利于建筑立面美觀，達(dá)到一定規(guī)模后，相對于直接蒸發(fā)式系統(tǒng)更有建造成本和維護(hù)成本方面的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。

冷凍水系統(tǒng)應(yīng)用最多的空調(diào)末端是通冷凍水型機(jī)房空調(diào)，其單臺制冷量可以達(dá)到150kw以上。送風(fēng)方式與之前的風(fēng)冷直膨式系統(tǒng)變化不大，僅僅是末端內(nèi)的冷卻媒質(zhì)發(fā)生變化，空調(diào)設(shè)備仍然距離IT熱源較遠(yuǎn)，主要依靠空調(diào)風(fēng)扇輸送空氣維持氣流組織。

自然冷卻和新型空調(diào)末端

隨著數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)的發(fā)展和人們對數(shù)據(jù)中心能耗的進(jìn)一步關(guān)注和追求，自然冷卻的理念逐漸被應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心中。

海瑞思直接膨脹水冷型機(jī)房空調(diào)在北方冬季室外溫度較低，利用水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)，冬季無需開啟機(jī)械制冷機(jī)組，通過冷卻塔與板式換熱器“免費(fèi)”制取冷源，減少數(shù)據(jù)中心運(yùn)行能耗。水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)是在原有冷凍水系統(tǒng)之上，增加了一組板式換熱器及相關(guān)切換閥組，高溫天氣時仍采用冷水機(jī)組機(jī)械制冷，在低溫季節(jié)將冷卻塔制備的低溫冷卻水與高溫冷凍水進(jìn)行熱交換，在過渡季節(jié)則將較低溫的冷卻水與較高溫的冷凍水進(jìn)行預(yù)冷卻后再進(jìn)入冷水機(jī)組，也可以達(dá)到降低冷水機(jī)組負(fù)荷及運(yùn)行時間的目的。

水冷系統(tǒng)自然冷卻系統(tǒng)原理

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的冷凍水溫度一般為7/12℃，以北京地區(qū)為例，全年39%的時間可以利用自然冷卻，如果將冷凍水提高到10/15℃，全年自然冷卻時間將延長至46%。同時由于蒸發(fā)溫度的提高，冷水機(jī)組COP可以提升10%。另一方面，隨著服務(wù)器耐受溫度的提升，冷凍水溫度可以進(jìn)一步提高，全年自然冷卻的時間也將進(jìn)一步延長。目前國內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)將冷凍水溫度提高至15/21℃，全年自然冷卻時間可以達(dá)到70%甚至更長。

水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)雖然相對復(fù)雜，但應(yīng)用在大型數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目中的節(jié)能效果顯著。水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)日漸成熟，已經(jīng)成為我國當(dāng)前數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目設(shè)計(jì)中最受認(rèn)可的空調(diào)系統(tǒng)方案。我國目前PUE能效管理最佳的數(shù)據(jù)中心也正是基于水側(cè)自然冷卻系統(tǒng)，全年P(guān)UE已實(shí)現(xiàn) 1.32。

在冷源側(cè)系統(tǒng)不斷演進(jìn)發(fā)展的同時，新型空調(diào)末端形式也層出不窮。

傳統(tǒng)的機(jī)房精密空調(diào)機(jī)組結(jié)構(gòu)形式相對固定，設(shè)備厚度一般為600mm，寬度為2500mm左右，風(fēng)量約27000m3/h，其機(jī)組內(nèi)部風(fēng)速達(dá)到7米/秒，空氣阻力很大，風(fēng)機(jī)大量的壓力損失在了機(jī)組內(nèi)部，造成了很大的能量浪費(fèi)。一般配置了450Pa風(fēng)機(jī)全壓的空調(diào)機(jī)，機(jī)外余壓只有大約200Pa。

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