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機房中央空調系統(tǒng)解決方案 發(fā)布時間:2021-10-20瀏覽次數:143

  在數據機房空調系統(tǒng)中主要分為風冷直接蒸發(fā)式空調系統(tǒng)、水冷直接蒸發(fā)式空調系統(tǒng)、冷凍水空調系統(tǒng)、雙冷源空調系統(tǒng),行間級空調系統(tǒng),列間級空調系統(tǒng),機架式空調等空調系統(tǒng)。

  以數據機房空調系統(tǒng)作為集中冷源的冷凍水系統(tǒng),該系統(tǒng)與各自獨立的直接蒸發(fā)式空調系統(tǒng)相比,制冷效率更高,設備更集中更少,運行更穩(wěn)定,故障率和維護成本更低,國外眾多大型數據機房普遍使用冷凍水空調系統(tǒng)。數據機房自然冷卻冷凍水系統(tǒng),它通過冷凍水循環(huán)管路的精心設計以及控制邏輯的優(yōu)化,實現與機房內部空調氣流組織的匹配,并且可以根據室內熱負荷以及室外環(huán)境的變化,對冷凍水流量進行靈活的調節(jié),將自然冷卻的效益發(fā)揮到zui大,始終使機組保持高效運行。此套數據中心空調解決方案根據安裝地區(qū)氣候條件的不同,可以實現20%~50%的節(jié)能,使得運行費用大幅縮減,而為此增加的空調設備初投資,zui多兩年的時間就可以收回,而整個機組的使用壽命至少有10年。

  冷凍水空調系統(tǒng)包括不含冷源的冷凍水型機組加冷水主機。

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  冷水主機分為普通冷水主機和自然冷卻冷水主機。

普通冷水主機一般安裝在建筑物的屋頂外部,它們專為室外安裝設計,不需要增加任何針對惡劣天氣的保護措施。冷水機組按照不同冷凝方式可分為風冷和水冷兩種,以風冷冷水主機為例,其工作原理是:攜帶室內熱量的高溫回水流入機組,進入殼管式蒸發(fā)器,被制冷劑盤管冷卻,熱量傳遞給制冷劑,由后者帶到風冷冷凝器中,由風機驅動環(huán)境空氣對其進行強制散熱。按經驗來說,一套空調設備的平均制冷量為設計值的85%,剩下部分作為冷量備份。

  自然冷卻冷水主機的工作原理:當室外溫度較低時,就可以利用冷空氣冷卻高溫回水,不需要開啟壓縮機即可為空調室內機提供冷量,這種方法即為自然冷卻方法。利用自然冷卻效應開發(fā)的冷水主機即為自然冷卻冷水主機,它與普通冷水主機zui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zui先利用環(huán)境冷空氣冷卻盤管內的回水;另一個區(qū)別在于內部水循環(huán)系統(tǒng)的設計上,自然冷卻循環(huán)利用三通調節(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,自然冷卻冷水主機的工作原理并不復雜:當三通調節(jié)閥中旁通B完全關閉,A與C連通時,即自然冷卻熱交換盤管關閉,全部冷量由壓縮機制冷提供;當室外溫度低于回水溫度時,A關閉,B與C連通,回水通過自然冷卻熱交換盤管預冷,然后再進入蒸發(fā)器,這樣一來,壓縮機只需部分工作就可以滿足空調冷量的要求,從而節(jié)省了大部分能耗;而當室外溫度足夠低時,A關閉,B與C連通,通過自然冷卻就可以完全滿足空調冷量要求,壓縮機停機,這時機組總能耗明顯降低,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組比普通冷水機組每年大約節(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。

  風冷直接蒸發(fā)式機組,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(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。缺點為室內外機之前的管長受限,在室內外機之前接管超過60米時,需要根據實際情況采取解決方案。

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  水冷直接蒸發(fā)式機組,適用于有集中冷卻水系統(tǒng)的場所,機組能效比風冷式機組高,機組安裝不受室外場地限制。

  雙冷源機組具有直接蒸發(fā)式和冷凍水機組的雙重優(yōu)點外,同時還具有冷源相互備份的特點,當使用用戶冷凍水資源時,只有冷凍水盤管換熱,壓縮機停止運行,有利于節(jié)能,當用戶停止中央空調冷凍水系統(tǒng)時,機組啟動壓縮機進行制冷。


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