NP12-24AH湯淺蓄電池UPS電源
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數(shù)據(jù)中心典型間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)的應(yīng)用往往具有如下三種模式:干冷自然冷卻、濕冷自然冷卻和機(jī)械制冷冷卻。
(1)干冷自然冷卻
通過顯熱空-空交換器利用室外較低的干球溫度直接冷卻機(jī)房內(nèi)循環(huán)風(fēng)。
數(shù)據(jù)中心典型間接蒸發(fā)工況為
回風(fēng)T2:32-40℃;
送風(fēng)T1:20-27℃;
溫差:10-15℃;
室外新風(fēng)干球臨界溫度To1:13-21℃。
當(dāng)室外新風(fēng)干球溫度低于臨界溫度To1,即可啟動干冷卻模式,無需機(jī)械制冷,能大幅降低系統(tǒng)能耗。干冷卻運(yùn)行時長除了受制于氣候條件外,還顯著受制于臨界溫度To1,而To1想要提升有以下兩個方案:
①以室外風(fēng)機(jī)功耗損失為代價增大室外循環(huán)風(fēng)量。這需要權(quán)衡計算,一般在典型場景中,往往僅有±20%風(fēng)量微調(diào)的空間;
②提升換熱器的效率,提升換熱器的效率,往往也意味著投資的增加。當(dāng)效率提升超過某一經(jīng)濟(jì)界,其經(jīng)濟(jì)性將呈現(xiàn)負(fù)面效果,尤其是對于一些拿到較好電價的數(shù)據(jù)中心,這些權(quán)衡其實(shí)和PUE[3]的設(shè)計目標(biāo)權(quán)衡遵循一個道理。從總TCO角度進(jìn)行設(shè)計和選址。以被冷卻機(jī)房回風(fēng)作為整理對象,典型應(yīng)用場景中顯熱空空交換器效率η為
η=(T2-T1)/(T2-To1)=63%～71.5%
如果增大換熱器投資提升效率,允許更高的SUE,設(shè)計更大的安裝空間,其干冷卻臨界溫度To1還能繼續(xù)提升,但是較高的SUE,意味著更少的機(jī)柜產(chǎn)出,同樣的機(jī)柜數(shù)更大的一次投入,在高效運(yùn)營系列中,我們知道需要在TCO的角度權(quán)衡一次投資和運(yùn)營能源支出,并非追求各自的或者最佳表現(xiàn),尤其是項目電費(fèi)單價結(jié)構(gòu)可能有巨大的差異。
在干冷卻模式下,降低隨著室外溫度的進(jìn)一步下降,可以逐步降低室外風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速以進(jìn)一步節(jié)約能耗,當(dāng)然室內(nèi)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)負(fù)載需求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整就更不必說了,那都是十幾年前的定制優(yōu)化,如今的標(biāo)準(zhǔn)配置。
(2)濕冷自然冷卻
由于干冷卻能力不足以提供全部冷量，通過啟用對室外循環(huán)空氣循環(huán)噴水進(jìn)行等焓加濕冷卻的方式降低室外空氣溫度，補(bǔ)足干冷卻所缺少的冷量。
根據(jù)氣候條件及項目設(shè)計工況約束,一般典型應(yīng)用下,等焓加濕冷卻可將室外干球溫度降到接近
濕球溫度,但仍高于濕球溫度,當(dāng)室外新風(fēng)濕球溫度To2達(dá)到或者高于干冷卻臨界溫度To1時,從表面上看似乎無法補(bǔ)足冷量。
數(shù)據(jù)中心典型間接蒸發(fā)工況為
回風(fēng)T2:32-40℃;
送風(fēng)T1:20-27℃;
溫差:10-15℃;
室外新風(fēng)干球Tod:>臨界To1,13-21℃;
室外新風(fēng)濕球臨界溫度To2:臨界To1+(1-2)℃。
當(dāng)室外新風(fēng)濕球溫度低于臨界濕球溫度To2時,即可啟動濕冷自然冷卻模式。冷量得以補(bǔ)足的原因是:濕冷卻下,空空換熱器性能得以提升。我們都清楚由于換熱效率的問題，即使換熱效率達(dá)到90%，加上1～2℃的臨界To2也依然小于送風(fēng)溫度T1。
當(dāng)某款間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)To2>=T1送風(fēng)溫度時,則需警惕其數(shù)據(jù)真實(shí)程度。
當(dāng)某款間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)通過直接將水噴向回風(fēng),利用部分直接蒸發(fā)來降溫時,可知其能力不可持續(xù)。機(jī)房沒有濕負(fù)荷,通過加濕來冷卻輕則冷量時斷時續(xù),重則濕度嚴(yán)重超標(biāo)。(水噴向室外空氣,通過換熱器板間隔蒸發(fā)吸收回風(fēng)熱量則屬于合理利用間接蒸發(fā)潛能提升換熱性能)對于某款間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)To1越高,意味著空空換熱效率越高,而To2與To1的差值也即換熱效率的提升空間也會越小。如果某款間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)To1也高,To2-To1同樣高,則需要警惕數(shù)據(jù)真實(shí)度問題。
為了權(quán)衡間接蒸發(fā)能力,我們往往需要用到一個飽和蒸發(fā)效率ε的概念:
ε=(t1-t2)/(t1-tw)
式中:
t1:進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)域的室外空氣干球溫度;
t2:離開蒸發(fā)區(qū)域的室外空氣干球溫度;
tw:噴水溫度;
注意:t1在本技術(shù)應(yīng)用中并不一定是室外新風(fēng)干球溫度Tod,而可能是與回風(fēng)換過部分熱量后升溫之后的干球溫度;
t2在本技術(shù)應(yīng)用中并不一定是出了空空換熱器的室外新風(fēng)干球溫度,因?yàn)槭彝庑嘛L(fēng)排出換熱器的干球溫度,可能還受到換熱器中回風(fēng)換熱的影響。部分間接蒸發(fā)應(yīng)用將間接蒸發(fā)與空空換熱進(jìn)行了強(qiáng)耦合。
tw往往是當(dāng)?shù)刈詠硭┧疁囟?在實(shí)際場景中,由于節(jié)水的因數(shù),往往水會循環(huán)使用,tw往往接近室外新風(fēng)進(jìn)口濕球溫度或者室外新風(fēng)經(jīng)換熱器機(jī)房回風(fēng)再熱后進(jìn)入蒸發(fā)區(qū)域的時點(diǎn)新風(fēng)濕球溫度(后面這種情況往往略高于新風(fēng)進(jìn)口濕球甚至是略高于當(dāng)?shù)刈詠硭畬?shí)際供水溫度,導(dǎo)致實(shí)際蒸發(fā)濕球高于To2)。
對于常規(guī)應(yīng)用濕膜加濕飽和效率ε可能在50%左右;對于常規(guī)應(yīng)用噴水加濕飽和效率ε可能在70%～90%左右。
由于濕冷卻換熱效率高,那么在實(shí)際場景中可能還經(jīng)常會碰到一些室外工況,濕冷和干冷均能達(dá)到要求,這時需要空調(diào)能根據(jù)能耗和可用資源自主選擇更合適的模式進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)空調(diào)不具備這種自主選擇能力時,應(yīng)具備接受上層AI或者專家管控/優(yōu)化系統(tǒng)指令運(yùn)轉(zhuǎn)的能力。
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