模塊化機房空調的節(jié)能技術發(fā)展

跟著數(shù)據(jù)中心的高速展開,，機房立異節(jié)能也被提升到相當重要的方位,，而其間的機房空調節(jié)能更是扮演著無關宏旨的人物，高能效的機房空調也就愈來愈遭到數(shù)據(jù)中心客戶的歡迎?，F(xiàn)在，行業(yè)界也接連出現(xiàn)了能效比在3.0以上的風冷機房空調機組和能效比在25以上的冷凍水型機房空調機組,，經(jīng)過研討和對比,，不難發(fā)現(xiàn)高能效機房空調機組的一個共性特征“模塊化規(guī)劃”?？照{也可模塊化嗎,？模塊化真的高能效嗎？專家為我們從系統(tǒng)和結構上深化研討了模塊化機房空調的能效表現(xiàn),。

我們可能會問什么是“模塊化機房空調”,？和傳統(tǒng)機房的空調的首要差異？如附圖1所示模塊化機房空調分為電控&器件模塊,、制冷模塊,，各制冷模塊的結構和功用相同且相互獨立。而傳統(tǒng)的機房的空調結構方法大體可以分為兩種：1,、制冷模塊1蒸發(fā)器和模塊2蒸發(fā)器分別左右一個“V/A”放置,，見附圖2；2,、“/”型盤管結構,，特征是盤管為從左到右為一整片，而制冷系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的安排又分為系統(tǒng)1/2上下安排及系統(tǒng)1/2里外疊放,，見附圖3,。
首要介紹下能效比EER的概念，能效比等于總制冷量/總輸入功率（ EER=Qe/P）,，總輸入功率包含壓縮機功率,，室內機風機功率，室外機風機功率,；那么前進EER可以分兩個方向,，前進制冷量和下降輸入功率。由于模塊化規(guī)劃首要是機房空調室內機的模塊化,，所以本文只分析模塊化機房室內機空調的節(jié)能，我們假定壓縮機不變和室外冷凝溫度不變（假定冷凝溫度為48攝氏度）,。那么依照這兩個方向分析：

由于壓縮機不變,，從逆卡諾循環(huán)看，前進蒸發(fā)溫度可以前進單位質量流量制冷量,，一同前進蒸發(fā)溫度會減小壓縮機吸進口的比容,，可以前進系統(tǒng)的制冷劑質量流量，二者疊加會有用的前進制冷量,。但蒸發(fā)器溫度的前進對壓縮機的輸入功率影響很小,。所以前進蒸發(fā)溫度前進制冷量的最有用方法,。

減少總輸入功率首要是壓縮機功率和室內風機功率，由于壓縮機的輸入功率的最首要影響要素是冷凝溫度,，依據(jù)我們假定安穩(wěn)冷凝溫度,，我們政策可以斷定在室內機的功率。
綜上所述：理論上前進EER,，針對室內機需求集中力量解決的是前進蒸發(fā)溫度和下降室內機風機功率,。前進蒸發(fā)溫度需求增加蒸發(fā)器的換熱：1.前進蒸發(fā)器面積（與占地面積敵對）；2.在堅持風機功率不變或減少的基礎上前進風量,；3.前進蒸發(fā)器空氣側氣流分配均勻性,；4.前進蒸發(fā)器制冷劑分配均勻性。而要在堅持風量不變或許前進的基礎上下降室內風機功率：1.樹立室內空調空氣側機內阻力（機內阻力包含過濾網(wǎng)阻力,，盤管阻力,，機內流道阻力）；2.前進風機功率,。

結合以上的理論分析,，機房空調室內機模塊化規(guī)劃的節(jié)能優(yōu)勢就表現(xiàn)出來了。從附圖1可以看到：

由于電控&制冷器件獨立模塊,，單位占地面積蒸發(fā)器面積比“V/A”型可以前進5~10%,，比 “/”型可以前進10~15%左右。一同根本全部器件被安排在獨立模塊中,，會導致整個機組的流道阻力會下降100Pa以上,，也減少氣流不均勻性的影響。

模塊化上下送風空調的過濾網(wǎng)是貼合蒸發(fā)器放置,，與傳統(tǒng)的空調上送風過濾網(wǎng)門置和下送風頂置有著很大的差異,，過濾網(wǎng)面積是傳統(tǒng)的機房空調的2 ~2.5倍。我們都知道過濾網(wǎng)的空氣阻力與迎面風速平方成正比,，所以模塊化空調的過濾網(wǎng)空氣側阻力可以從200~300Pa減少至60Pa左右（依據(jù)蒸發(fā)器的迎面風俗在2.2m/s）,。由于過濾網(wǎng)貼合蒸發(fā)器放置，相當于使空氣在進入蒸發(fā)器前天然增加一個均流器,，進一步前進蒸發(fā)器的空氣側分配均勻性,。

模塊化的空調的蒸發(fā)器為前后“W/M”放置，每個制冷模塊中包含一組“V/A”蒸發(fā)器,，風機居中放置,，“V/A”蒸發(fā)器中的兩片換熱器的空氣側完全對稱，空氣側的風速分布完全均勻,。再看附圖2中,，“V/A”型結構天然會導致前后兩個系統(tǒng)的換熱器空氣分配不均，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的工作參數(shù)會不同,。再看附圖3“/”型的由于盤管會比較長,，相對風機的最遠端和最近端的距離太大,，導致整個蒸發(fā)器的空氣側分配的不均勻性。模塊化結構盤管的空氣側CFD分析附圖5,，兩頭盤管風速及均勻性出色,。
由于模塊化結構天然空氣側分配均勻性以及過濾網(wǎng)的均流效果，加上分配毛細管的優(yōu)化,，各制冷模塊的蒸發(fā)器各回路回氣溫度的差異在±2℃,，這意味著制冷劑分配非常均勻。制冷劑側分配可以進一步前進蒸發(fā)器溫度以及系統(tǒng)安穩(wěn)性,，一同可以進一步前進空調的顯熱比,。

模塊化機房空調的較小空氣側阻力的特征，可以優(yōu)化風機的作業(yè)點,，在相同風量情況,，大大的下降風機輸出功率。以100kW空調為例,，傳統(tǒng)的機房空調風機輸入功率為6.6kW左右,，模塊化機房空調的風機輸入功率為5.0kW左右.

模塊化機房空調的大蒸發(fā)器以及高制冷劑分配均勻性的特征，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器溫度在8.5~9.5℃,，與傳統(tǒng)機房空調的6.0~7.0℃比較是一個較大的跨過,。

綜上所述，選用先進的模塊化結構規(guī)劃理念,，增加單位占地面積蒸發(fā)器面積,，增加過濾網(wǎng)過濾面積，下降了機組空氣阻力,，前進制冷劑側分配均勻性,，前進了蒸發(fā)溫度，然后前進制冷量,，下降了風機功率,，前進了空調的能效比EER。現(xiàn)在經(jīng)過專業(yè)CFD仿照以及實機驗證檢驗,，一般風冷機房空調選用模塊化節(jié)能規(guī)劃后能效比可高達3.2以上,，冷凍水型機房空調選用模塊化節(jié)能規(guī)劃后能效比可高達25以上。

來源：精密空調 http://www.kugq.cn/

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