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浅析机房智能制冷优化的应用技术

来源:摘自慧聪网 日期:2015-09-28

目前,我国的数据中心机房制冷主要依靠传统空调技术,不但耗电量巨大,而且电能使用效率(PUE)较高,因此具有较大的节能空间。机房智能直冷优化应用技术可替代现有机房传统空调制冷系统,有效降低空调运行耗电量,节能效果良好。目前应用该技术可实现节能量15万tce/a,CO2减排约40万t/a。

    技术内容

    1.技术原理

    机房智能直冷优化应用技术利用制冷剂自然相变循环原理,以温差的形式产生压差,驱动制冷剂工质的自然相变循环流动,实现室内外无动力热量交换。同时,采用机房能效管理软件及环境维持系统监控软件,实现按需供冷的自适应冷量调节及机柜级温度场控制。采用该技术的智能冷却终端,可显著降低机房原有空调制冷系统运行时的耗电量,实现节能。

    2.关键技术

    (1)机房内外无动力热量交换技术

    安装在机柜背部制冷终端内的液态制冷剂吸热后蒸发为气态,依靠重力作用,沿制冷剂导管自然流动至室外冷量分配单元,冷凝后变为液态,又自然回流至智冷终端内,依此循环,源源不断地将室内机柜产出的热量排放至室外,实现机房室内外的无动力热量交换。

    (2)按需供冷的自适应冷量调节技术

    每台机柜内设备的发热量不同,制冷终端内制冷剂蒸发量不同,从而使冷却回流液带回的制冷量不同,通过机房能效管理软件,可自动调节智冷终端及室外冷源的制冷量,实现按需供冷。

    (3)机柜级温度场控制技术

    传统机房制冷是利用高密空调同时面向多个机柜组制冷,从而导致离空调通风口距离不同,制冷效果不同。本技术直接在每个机柜背部安装智冷终端,独立面向机柜热源均匀制冷,解决机房温度环境局部过热的问题。

    3.工艺流程

    机房智能直冷优化应用技术运行流程如图1所示。机房内(图右侧)每个机柜排出的热风,使安装在其背部的智能冷却终端内的制冷剂工质受热后发生相变,由液态蒸发为气态,依靠压差沿制冷剂气体管路将热量带到室外系统(图左侧)的冷量分配单元,在冷量分配单元内与室外冷源进行热交换;制冷剂工质受冷后由气态冷凝为液态,依靠自身重力沿制冷剂液体管路回流到智能冷却终端内,从而完成一个完整的热力循环,机房内产生的热量依此源源不断传递到室外。当室外湿球温度低于14℃时,系统自动启用冷却塔,不启用冷水机组压缩机,充分利用自然冷源,达到节能的目的。

    主要技术指标:

    1.节能率≥30%;

    2.PUE指数≤1.3。

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