數據中心空調系統(tǒng)節(jié)能技術白皮書docxdocx(編輯修改稿)
2025-08-14 06:01 本頁面
【文章內容簡介】 組+冷凍水型機房精密空調應用解決方案中，間接自然冷卻主要體現在帶自然冷卻盤管的冷水主機上。風冷冷水主機利用自然冷卻盤管承擔部分或者全部室內熱負荷。自然冷卻盤管同冷凝盤管并排放置合用同一風機。系統(tǒng)運行示意圖夏季：采用風冷冷水機組制冷模式運行過渡時期，當環(huán)境溫度比冷凍水溫度低時，可以啟動自然冷卻系統(tǒng)，自然冷卻系統(tǒng)制冷量不足時，風冷冷凍水機組作為補償冷源運行，從而降低機房能耗。過渡季節(jié)風冷冷水機組運行部分或者停止運行。冬季：當室外溫度低于回水溫度，差值到一定程度，風冷冷水機組壓縮機可以停止運行，完全采用室外冷空氣直接冷卻循環(huán)冷凍水，對室內機房空調機組供冷。此時，僅有風機水泵的循環(huán)動力耗能，很大程度地達到節(jié)能的效果。該系統(tǒng)跟據室外溫度和負載，由風冷冷水機組控制器自動進行運行模式的切換，具體運轉模式如下：1. 冷水機組壓縮機運行模式當室外溫度不滿足系統(tǒng)自然冷卻模式或混合模式運行條件時，制冷系統(tǒng)將啟動冷水機組壓縮機制冷運行，為數據中心提供冷源。此時冷水機組和普通冷水主機運行方式一致。當室外溫度低于某設定溫度，或低于室內設定溫度一定值時，進入混合制冷模式。此模式下壓縮機按照負荷需求調節(jié)制冷量輸出，自然冷卻盤管提供的冷水繼續(xù)為機房空調提供冷源，用來冷卻部分機房熱負荷?；旌夏Ｊ皆谌曛兴急壤^大，混合模式可以最大程度上減少壓縮機運行的時間或減少壓縮機制冷輸出比例，從而達到節(jié)能的目的。3. 自然冷卻模式此模式下冷水機組壓縮機循環(huán)不工作。冷凝風機開啟，根據需求調節(jié)轉速，水泵持續(xù)運行，乙二醇水溶液在自然冷卻盤管中釋放熱量，溫度降低，為室內側精密空調提供冷源。室內側精密空調，則按照智能備機管理模式運行，根據機房負荷調節(jié)EC風機轉速及冷液流量。間接自然冷卻風冷冷水機組的應用，具備以下優(yōu)勢：：由于無新風制冷，間接自然冷卻對室外空氣的質量要求降低，適用范圍更廣；：在北方地區(qū)，全年可以節(jié)約40%的制冷能耗，在南方地區(qū)每年也可節(jié)約7%以上的制冷能耗；、設計更加靈活方便：風冷冷水機組可放在屋頂或地面均可，應用更加方便；：相對于水冷冷水機組，風冷冷水機組啟動更加快速。間接自然冷卻適用于中國大部分區(qū)域。間接自然冷卻對室外空氣要求降低，適合更復雜的安裝環(huán)境。以應用規(guī)模來講，風冷冷水機組自然冷卻系統(tǒng)適用于中大以及超大規(guī)模的數據機房。 水冷冷水機組間接自然冷卻原理水冷冷水主機本身無法利用室外自然冷卻節(jié)能，該系統(tǒng)的自然冷卻主要通過系統(tǒng)集成來實現的：在冷卻水與冷凍水之間增加換熱器，在室外溫度較低時，通過控制冷卻水部分或全部流向新增換熱器，直接利用低溫冷卻水冷卻冷凍水，以減少壓縮機的運轉從而實現節(jié)能，在系統(tǒng)設計時需要注意冷卻水低溫防凍問題防止管路凍裂暴管。由于在系統(tǒng)級別上集成，設計方案及控制邏輯通常由設計單位設計，而設備由不同的廠家提供，控制程序由第三方提供，故需要充分考慮切換時的應急方案避免風險。其原理示意圖如下圖所示：該系統(tǒng)跟據室外溫度和負載，由集中控制平臺自動進行運行模式的切換，具體運轉模式如下：1. 冷水機組壓縮機運行模式當室外溫度不滿足系統(tǒng)自然冷卻模式或混合模式運行條件時，制冷系統(tǒng)將啟動冷水機組壓縮機制冷運行，為數據中心提供冷源。按照負載需求，機組自動調節(jié)壓縮機制冷量輸出。當室外溫度低于某設定溫度，或低于室內設定溫度一定值時，制冷系統(tǒng)將進入混合制冷模式。此模式下壓縮機按照負荷需求調節(jié)制冷量輸出，自然冷卻換熱器提供的冷水繼續(xù)為機房空調提供冷源，為機房提供部分冷量?；旌夏Ｊ皆谌曛兴急壤^大，混合模式可以最大程度上減少壓縮機運行的時間或減少壓縮機制冷輸出比例，從而達到節(jié)能的目的。3. 自然冷卻模式此模式下冷水機組壓縮機不工作。冷卻塔運行，風機根據需求調節(jié)轉速，水泵（冷凍水泵及冷卻水泵）持續(xù)運行，冷凍水在自然冷卻換熱器與冷卻水交換熱量，冷凍水溫度降低，為室內側精密空調提供冷源。室內側精密空調，則按照智能備機管理模式運行，根據機房負荷需求調節(jié)EC風機轉速及冷液流量。水冷冷水機組間接自然冷卻的應用，具備以下優(yōu)勢：：由于無新風制冷，間接自然冷卻對室外空氣的質量要求降低，適用范圍更廣；：尤其是北方地區(qū)；、設計更加靈活方便：冷卻塔可放在屋頂或地面均可，應用更加方便；間接自然冷卻適用于中國大部分區(qū)域。間接自然冷卻對室外空氣要求降低，適合更復雜的安裝環(huán)境。以應用規(guī)模來講，水冷冷
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