数据中心用液泵驱动热管复合空调AEER和PUE分析

对数据中心用液泵驱动热管复合空调进行试验研究,结果表明:全变频液泵驱动热管复合空调可根据室外温度或室内负荷在同一个回路中切换运行模式,无控制死区;变频转子式压缩机-液泵驱动热管复合空调的AEER(北京)可达6.10,可实现PUE＜1.30的目标;变频涡旋式压缩机-液泵驱动热管复合空调的AEER(北京)可达9.19,可实...     

数据中心冷却用动力型热管的实验研究

为研究用于数据中心的动力型热管系统性能,本文在焓差法实验室对三类压缩机性能进行了实验研究,结果表明:1)带气泵功能的压缩机具备低压缩比运行能力,可根据室外环境温度以及室内负荷不同分别切换不同工作模式,简化系统配置,具有很好节能效益,其中变频转子压缩机COP可以超过20,变频涡旋压缩机COP接近20,可以较好的替代液泵; 2)中小型机房空调领域,综合利用气相动力型热管与压缩制冷技术,拓宽了自然冷却利用时间,全年能效比AEER远高于常规机房空调,配合运用地域性风冷、水冷、蒸发冷等节能方式,为现代数据中心节能减排提供了新的思路; 3)大型数据中心空调领域,磁悬浮压缩机COP超过20,具有较高的节能效益,但与液泵相比仍具有一定差距,同时离心式压缩机作为气泵运用存在循环不畅的现象,需要液泵进行压头补偿。     

旋转气泵的性能特性分析

泵驱动回路热管机组是提高数据中心自然冷源利用率的重要技术手段,以应用于回路热管中的旋转气泵为研究对象,详细分析该气泵的热力学和动力学性能,并与其对应的压缩机性能进行比较.结果表明:气泵压力比可降低33％以上,排气温度可降低22℃以上,制冷量可提高30％,EER可提高70％以上;以R22为循环工质时,气泵气体力、阻力矩的...     

液相热管型与气相热管型机房空调系统分析

分析液相热管型空调系统与气相热管型空调系统原理,并对比这2类空调系统制冷能力与运行能效。结果表明:定速液相热管型空调系统由于现有压缩机与膨胀阀调节的不足,通过运行混合模式增加系统制冷量、过冷度,提高能效比,但过高的制冷量输出易导致压缩机频繁启停,增加了实际使用能耗,且未能充分利用过渡季节自然冷源;变频液相热管型空调系统具备变制冷剂流量特性,在过渡季节无须液相热管运行即可利用自然冷源;气相热管型空调系统模式切换温度高于液相热管型空调系统;变频压缩机与气相热管复合型空调系统具有宽幅变流量特性,可充分利用过渡季节自然冷源,实现数据中心全年低成本高效制冷。     

热管-蓄冷空调系统在数据中心的节能应用方案研究

本文以某数据中心机房为例,通过改造原有空调系统以充分利用全年室外空气冷源,利用单向二极管式热管构建热管/蒸汽压缩复合空调系统,以固化十二醇硬脂酸为蓄冷材料增设蓄冷系统,结果显示:改造后能源使用效率PUE从2.1降低为1.51,自然冷却全年使用时间占75%,年节能率达28%。并提出了自然冷却能效FCE,探讨了北方地区数据机房利用自然冷源的途径,对数据中心的节能设计具有参考价值。     

自然冷却技术在机房空调中的应用现状

利用自然冷却技术是实现数据机房节能减排的重要途径,分析、调研现有自然冷却技术在机房空调领域运用情况,结果表明:新风或气-气热交换器技术适用性较差,难以满足机房空气品质以及机房空调可靠性要求;重力型分离式热管系统成本低,只适用于具有足够安装位置的场合;动力型分离式热管系统的推广受制冷剂泵价格的限制,它只适用于负荷较大(≥30 kW)的空调产品;变频多联技术为数据中心低成本、区域化、高效冷却提供新的解决方案,变频热管系统以及动力型热管背板系统成本低、适用性高,为研发数据中心冷却技术开辟新思路。     

蒸发冷却式热管与蒸气压缩复合数据中心空调系统性能实验研究

为解决传统数据中心空调系统能耗高和冷却效率低等问题,本文提出了带有蒸发式冷凝器的制冷剂泵驱动热管与蒸气压缩复合数据中心空调系统,实验分析了不同室外温度与冷凝器风速下系统的运行性能.结果表明:在热管模式下,当室外温度低于0℃时,降低冷凝器风速能够提升系统COP;当室外温度高于0℃时,增大室外机风速能够提高系统节能性.降低...     

热管复合型机房空调研究与试验

针对数据机房、基站全天候温控需求,提出一种新型热管复合型机房空调系统,并设计出30 k W热管复合型机房空调样机,在标准焓差法实验室进行性能试验。结果表明:当室内外温差(Δt)达到28℃时,由制冷剂泵驱动的热管系统制冷量达到29.6 k W,能效比EER为7.9;当28℃Δt≥15℃时,系统运行复合模式,通过调节压缩机转速补偿热管系统制冷能力不足,实现按需制冷;制冷剂泵的驱动力克服了重力热管背板在水平方向上分液不均的问题,闪蒸气旁通技术解决了平行流蒸发器分液不均的问题;相较于传统压缩制冷系统,热管复合型机房空调系统成本低,全年能效比(AEER)提高50%以上。     

热管复合式制冷机组的研发与应用

研发了一种适用于数据中心等电子设备全天候环境控制的新型高效制冷机组HKF-60FH,其集成蒸气压缩制冷系统、分离式热管系统于一体,具有压缩制冷、复合制冷和热管制冷三种工作模式。压缩制冷单元由4台涡旋式压缩机两两并联构成2个独立的制冷回路,通过变容量控制实现制冷量调节;热管单元使用第二制冷剂,由液泵驱动强制循环;风冷侧采用组合式换热器,其由热管单元的换热器、压缩制冷单元的冷凝器和风机构成。高温季节运行压缩制冷模式,压缩制冷系统的第一制冷剂通过冷凝蒸发器为第二制冷剂提供全部冷量;过渡季节运行复合制冷模式,热管单元满负荷工作,不足冷量由压缩制冷单元提供;低温季节运行热管模式,全部使用自然冷源。HKF-60FH配套应用于某高性能计算机的空调系统,蒸发器设置在服务器桁架内,采用水平送风、闭式循环的气流组织方式,回风温度设定为33℃。性能测试显示:制冷工况(环境温度35℃)和热管工况(环境温度10℃)的制冷量/COP分别为61.3 k W/3.23和59.8 k W/11.3。     

旋转气泵驱动环路冷却机组的工作特性

利用自然冷源可有效降低数据中心的冷却能耗,本文研发了一种由旋转气泵驱动的环路自然冷却机组,采用R22作为循环工质,在标准焓差室中搭建实验台。研究了机组的性能及循环特性,并与液泵驱动环路热管机组进行对比。结果表明:随着室内外温差的增加,气泵机组制冷量与EER呈先增大后减小的趋势,功率始终呈下降趋势。机组在室内外温差为25℃时性能最佳,制冷量为17.6 kW,机组能效比(EER_(unit))为15.1,机组功率为1.16 kW,气泵功率为0.509 kW。而与液泵机组相比,当室内外温差为25℃时,气泵机组EER_(unit)比液泵机组EER_(unit)高25.5%;在室内外温差为10℃时,气泵机组EER_(unit)比液泵机组EER_(unit)高104.7%。     

液冷与动态自然冷却的综合运用技术探讨

介绍了数据中心二次侧集中循环直接接触冷板式液冷系统及动态自然冷却空调系统的组成,提出了两者综合运用的制冷散热系统架构。以位于北京的某样本高密度数据中心为例进行方案配置,并假设数据中心满负载的情况下对散热系统进行年运行功耗计算,通过计算得出该样本数据中心的p PUE值仅为1.09,可实现数据中心高效节能运行,指出采用冷板散热占比大的服务器,降低自然冷却空调系统的干冷器功率可进一步提高综合运用系统的能效。     

寒冷地区数据中心空调系统设计分析

结合寒冷地区的自然条件,对数据中心空调系统原理及架构进行介绍。以某数据中心为研究对象,从系统优缺点、初投资、运行费用、PUE(电能使用效率)等方面进行分析。结果表明,水冷式空调系统初投资及10年运营总成本优势明显,建议水资源相对丰富地区优先采用,通过附加间接蒸发冷却技术,PUE可降低至1.3以下。     

气泵驱动冷却机组在某小型数据中心的运行性能分析

为了将气泵驱动冷却机组更好地应用于数据中心,本文对自行设计的气泵驱动冷却机组在北京地区某小型数据中心的运行性能进行研究,通过监测其实际运行情况,分析了机组的工作特性,拟合出工作特性曲线。结果表明:机组换热量随室内外温差的增大而增大,当室内外温差为11℃时,换热量约为10.4 kW,室内外温差达到23℃时,换热量约为13.6 kW;气泵功率随室内外温差的增大而减小,当室内外温差为11、23℃时,气泵功率分别为1 300、810 W。当室外温度为-3.7℃,室内外温差为23℃时,机组EER可达10.40。当室外温度低于15℃时,采用此机组对数据中心机房进行散热能够满足室内负荷要求,与采用原空调散热相比全年节省电量6 842.24 kW·h,全年节能率约为25.78%。     

气体增压型复合空调机组研发及全年运行能效分析

针对数据中心机房全天候排热降温需求,提出融合蒸气压缩式制冷循环和气体增压分离式热管循环的气体增压型复合空调机组技术方案,设计额定制冷量为10 kW的复合空调样机,并在焓差试验室进行变工况性能试验。结果表明:当室内外温差大于20℃时,即可采用气体增压分离式热管循环替代常规蒸气压缩式制冷循环(两者制冷量相等),且节能率约为8%;机组的能效比EER与室内外温差近似呈线性趋势增长,当室内外温差为30℃时,其节能率达到70%;其全年能效比AEER比常规蒸气压缩式机房空调高40%。该技术为数据中心、信息基站等高发热量空间的低成本、高能效控温需求提供新的途径。     

西安某数据中心空调系统设计

介绍了西安某数据中心空调系统设计,通过对数据机房的空调负荷、气流组织、冷冻水温度、冷却塔配置、新风系统、空调冷源、空调系统运行策略等进行分析,采用冷通道封闭、延长自然冷却时间、余热回收、5种空调运行模式等多种措施降低数据中心的全年空调运行能耗,经计算全年平均PUE小于1.3,达到预期设计目标。     

电子膨胀阀在变频一拖多空调系统中的应用

本文介绍了电子膨胀阀在变频一拖多空调(主要以变频一拖三空调为例)系统中的除霜控制、压缩机排气温度控制以及实现系统快速制冷、快速制热目标中的应用与所起的作用,阐述了在变频一拖多空调系统中应用电子膨胀阀所具有的多项优点.     

杭州某银行数据中心空调系统设计

数字经济时代,越来越多的金融企业为了创新与发展,纷纷自建数据中心。总部坐落于市中心的企业,受土地成本的制约,往往把数据中心、企业办公及生活配套等功能融合在一幢综合楼内。鲜有文献介绍高层综合楼类数据中心空调系统的设计,通过杭州某银行项目详细介绍了高层综合类数据中心暖通系统设计思路,结合本项目用能特点及气候特征,采用了高效空调设备以及自然冷却、变频、封闭冷通道、高温冷冻水、特别是回收数据中心的余热用于办公采暖等节能技术,控制电能利用效率（PUE）设计值为1.33（立项时政策控制值为1.4）,为高层综合内数据中心类项目的空调系统设计提供了参考。     

变频空调系统的理论分析及实验研究

变频空调器是由变频压缩机驱动的空调系统 ,压缩机通过变频调节其转速使压缩机单位时间内的排气量变化 ,从而达到调节制冷量的目的。本文提出了变频空调器制冷系统的原理和设计方法 ,具体给出了制冷量和压缩机频率的关系方程 ,并从理论和实验两方面对变频空调器制冷系统进行了分析 ,得到了频率曲线图 ,为变频空调器制冷系统的设计提供了依据。     

基于自然冷却技术应用的数据中心空调节能分析

本文基于数据中心空调系统的选型和节能设计,以风冷直膨式机组、风冷双冷源冷水机组和热管复合式制冷机组为研究对象,建立了三种类型空调系统的能效计算模型;基于DEST提供的广州、上海、北京和哈尔滨四个城市的气象数据,以相同的空调负荷和回风参数为条件,对三类空调的年均能效(AEER)进行计算和对比分析。结果表明:三类机组的年均能效自南向北随着平均气温的降低而逐渐提高,分别为4.07~4.45、4.00~6.84、4.27~8.20;相比前二类机组,热管复合式制冷机组的节能幅度分别为4.8%~46%和6.4%~16.6%;双冷源制冷机组由于能够应用自然冷却替代或部分替代高能耗的压缩制冷,相比风冷直膨式机组节能优势明显;与风冷双冷源冷水机组相比,热管复合式制冷机组的制冷剂输送功小、换热端工作效率高、没有防冻问题等优点,是年均气温较低地区数据中心空调的首选。     

具有调温除湿功能空调系统的实验研究

为综合考虑温度和湿度的需求,本文提出一种具有升温和调温除湿功能的房间空调系统,并根据机组在空调和除湿模式下的系统运行性能,找到最佳的除湿模式和压缩机控制方案。结果表明:该机组可实现空调模式、升温除湿模式和调温除湿模式;调温除湿模式比升温除湿模式的出风温度低约7%,出风相对湿度低约27%;前者的除湿量约为后者的2.8倍,单位功率除湿量约为后者的2.6倍;当室外温度<18℃时,启用升温除湿模式,压缩机可采取变频调节方式;当18℃≤室外温度≤24℃时,启用调温除湿模式,压缩机可采用"容量调节+变频"方式。该系统可有效解决长江中下游地区的房间空调器除湿后送冷风的问题。