化工学报 ›› 2020, Vol. 71 ›› Issue (S1): 236-244.DOI: 10.11949/0438-1157.20191210
收稿日期:
2019-10-23
修回日期:
2019-12-10
出版日期:
2020-04-25
发布日期:
2020-04-25
通讯作者:
黄翔
作者简介:
常健佩(1992—),男,硕士研究生,基金资助:
Jianpei CHANG(),Xiang HUANG(),Miaomiao AN,Zhaoyang LI
Received:
2019-10-23
Revised:
2019-12-10
Online:
2020-04-25
Published:
2020-04-25
Contact:
Xiang HUANG
摘要:
总结了蒸发冷却冷水机组结构类型和工作原理,理论和实测验证了间接蒸发冷却的湿通道侧发生的并非绝热等焓直接蒸发冷却。根据对间接预冷式蒸发冷却冷水机组的性能测试分析,间接蒸发冷却器的湿球效率在41%~92%之间,立管、板管、露点间接蒸发冷却器比卧管间接蒸发冷却器效率高,间接预冷式蒸发冷却冷水机组制备冷水可达到亚湿球温度,制备冷水温度受间接蒸发冷却器效率、填料塔内气水比、外热源影响。以间接预冷式蒸发冷却冷水机组、机械制冷冷水机组、乙二醇自然冷却为冷源的数据中心空调系统,水侧蒸发冷却与乙二醇自然冷却应用在乌鲁木齐市、北京市、上海市的时间分别为8736、6261、4708 h,相比机械制冷的全年节电率分别为62%、53%、46%。
中图分类号:
常健佩, 黄翔, 安苗苗, 李朝阳. 蒸发冷却冷水机组的原理、性能与适用性分析[J]. 化工学报, 2020, 71(S1): 236-244.
Jianpei CHANG, Xiang HUANG, Miaomiao AN, Zhaoyang LI. Analysis of principle, performance and applicability of indirect evaporative water chiller[J]. CIESC Journal, 2020, 71(S1): 236-244.
图7 数据中心用自然冷型蒸发冷却复合机械制冷的空调系统1—表冷段;2—间接蒸发冷却段;3—填料塔
Fig.7 Air conditioning system diagram of natural cold type evaporative cooling combined mechanical refrigeration in data center
项目 | 技术要求 | 备注 |
---|---|---|
冷通道或机柜进风区域的温度 | 18~27℃ | 不得结露 |
冷通道或机柜进风区域的相对湿度和露点温度 | 露点温度宜为5.5~15℃,相对湿度不宜大于60% | |
主机房环境温度和相对湿度(停机时) | 5~45℃,8%~80%,同时露点温度不宜大于27℃ | |
冷冻水供水温度 | 7~21℃ | |
冷冻水回水温度 | 12~27℃ |
表1 数据中心设计规范
Table 1 Data center design specification
项目 | 技术要求 | 备注 |
---|---|---|
冷通道或机柜进风区域的温度 | 18~27℃ | 不得结露 |
冷通道或机柜进风区域的相对湿度和露点温度 | 露点温度宜为5.5~15℃,相对湿度不宜大于60% | |
主机房环境温度和相对湿度(停机时) | 5~45℃,8%~80%,同时露点温度不宜大于27℃ | |
冷冻水供水温度 | 7~21℃ | |
冷冻水回水温度 | 12~27℃ |
环境工况 | 运行模式 | 启动机组 |
---|---|---|
tg≤3℃ | 乙二醇自然冷却 | 机房专用高温冷水空调机组 |
tg>3℃,tG≤16℃ | 水侧蒸发冷却① | 蒸发冷却冷水机组+机房专用高温冷水空调机组 |
tg>3℃,21℃≥tG>16℃ | 蒸发冷却冷水机组+辅助冷源 | 蒸发冷却冷水机组+新风机组/机械制冷冷水机组 |
tG>21℃ | 机械制冷冷源 | 机械制冷-蒸发冷却冷水机组 |
表2 数据中心用自然冷型蒸发冷却复合机械制冷的空调系统运行模式
Table 2 Operation mode of air conditioning system using natural cold type evaporative cooling combined mechanical refrigeration in data center
环境工况 | 运行模式 | 启动机组 |
---|---|---|
tg≤3℃ | 乙二醇自然冷却 | 机房专用高温冷水空调机组 |
tg>3℃,tG≤16℃ | 水侧蒸发冷却① | 蒸发冷却冷水机组+机房专用高温冷水空调机组 |
tg>3℃,21℃≥tG>16℃ | 蒸发冷却冷水机组+辅助冷源 | 蒸发冷却冷水机组+新风机组/机械制冷冷水机组 |
tG>21℃ | 机械制冷冷源 | 机械制冷-蒸发冷却冷水机组 |
地点 | 机械制冷空调系统用电/kW | 新型空调系统用电/kW | 节电/kW | 节电率/% |
---|---|---|---|---|
乌鲁木齐 | 4108440 | 1549665 | 2558775 | 62 |
北京 | 4108440 | 1925860 | 2182580 | 53 |
上海 | 4108440 | 2220043 | 1888397 | 46 |
表3 国内典型城市数据中心全年8760 h运行节能性分析
Table3 Energy-saving analysis of 8760 h operation in typical urban data center in China
地点 | 机械制冷空调系统用电/kW | 新型空调系统用电/kW | 节电/kW | 节电率/% |
---|---|---|---|---|
乌鲁木齐 | 4108440 | 1549665 | 2558775 | 62 |
北京 | 4108440 | 1925860 | 2182580 | 53 |
上海 | 4108440 | 2220043 | 1888397 | 46 |
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