自然冷源精密空调模式分析
数据中心自然冷却方式分析

数据中心自然冷却方式分析作者:杨菲菲来源:《中国科技纵横》2015年第09期【摘要】数据机房IT设备或其工艺需要低温水冷却降温,甚至在冬季仍然需要空调供冷,冬季与过渡季节室外温度较低,由于数据机房IT设备及其工艺对环境温度要求严格,空调系统全年运行,合理利用免费的自然环境能源降低数据机房的运行能耗成为节能减排绿色低碳的关键。
本文对数据中心不同的的自然冷却方式进行了分析。
【关键词】数据中心自然冷却数据机房【Abstract】data room IT equipment or processes require cryogenic cooling water cooling,even in winter, still need air conditioning cooling, winter and transition seasons outdoor temperature is low, due to the data room IT equipment and technology strict requirements on the ambient temperature, the air conditioning system year-round operation, the rational use of the free energy of the natural environment to reduce the energy consumption data room has become the key to low-carbon energy saving green. In this paper, the data center of the different natural cooling were analyzed.【Key words】naturally cooled data center data room数据机房IT设备或其工艺需要低温水冷却降温,甚至在冬季仍然需要空调供冷,所以冷水机组、冷却塔、冷却水泵和冷冻水泵往往要求全年运行,系统运行能耗高,运行成本高。
机房精密空调系统冷源分类

机房精密空调系统冷源分类摘要:机房精密空调系统的冷源有很多形式,本文主要介绍机房空调制冷系统的冷源分类。
机房精密空调系统的冷源有很多形式,如风冷型直接膨胀制冷、水冷型直接膨胀制冷、乙二醇冷却直接膨胀制冷、冷冻水制冷型、双冷源(水冷型直接膨胀制冷+冷冻水制冷型)、自由制冷型等。
我们可以根据机房的地理位置、机房楼层布局、现有条件等选择冷源方式。
根据制冷的不同,制冷量大的直接膨胀制冷机组会采用双压缩机的系统,制冷量小的采用单压缩机系统,一般采用双压缩机系统的空调的可靠性高些。
双冷源由于可以使用外界提供的冷冻水,也可以采用压缩制冷,无论可靠性还是从节能方面考虑,都优于其他类型的机组,但价格偏高。
风冷型直接膨胀制冷当符合下列情况之一时,宜采用分散设置的风冷型空调机组。
1、机房总面积不大,总制冷量小于100×104kcal/h,采用集中供冷系统不经济的建筑。
2、需设空气调节的房间较分散。
3、无法设置冷冻机房或管道难以设置的建筑。
风冷型直接膨胀制冷系统如图1所示,压缩机可以防止在室内机中,也可以放置在室外机中,目前大部分专用空调还是放置在室内机中。
在风冷式冷凝器中,制冷剂放出的热量被空气带走。
它的结构主要由若干组铜管组成。
由于空气传热性能差,故通常都在铜管外增加肋片,以增加空气侧的传热面积,同时采用通风机来加速空气流动,使空气强制对流以增加散热效果。
通风机有恒速的,也有可调速的(有的冷凝器使用“恒速+调速”的风机),能调速的风机会依据冷凝温度进行调速,使冷凝效果更稳定。
为了保证整个系统工作的可靠及高效,需根据室外环境温度匹配合适的风冷型冷凝器。
在安装时要根据冷凝器的安装距离,选择规格合适且符合制冷要求的铜管:符合厂商标准的工况,安装厂商标准配管;内外机距离超过厂商标准的,可以放大铜管口径,最大不得超过2档。
风冷型空调易于安装布局,方便灵活,将冷凝器(室外机)安装在屋顶或悬挂在建筑外墙上即可,所以使用最多。
冬季自然冷模式 数据中心 冷却水供回水温差

冬季自然冷模式是指利用环境自然气温低的特点,降低数据中心冷却能耗的一种高效节能方案。
其中,冷却水供回水温差作为冬季自然冷模式的关键参数,对整个系统的运行效率和能耗水平有着重要影响。
下面将从不同的角度来分析冷却水供回水温差在冬季自然冷模式中的作用和影响。
一、对冷却系统运行效率的影响冷却水供回水温差是衡量冷却系统运行效率的重要指标之一。
当冷却水供回水温差越大时,系统的制冷效果越好,冷却效率越高。
合理调控冷却水供回水温差可以有效提升冷却系统的运行效率,减少能耗。
二、对节能减排的作用在冬季自然冷模式中,通过合理设置冷却水供回水温差,可以充分利用室外环境温度低的优势,减少冷却设备的运行频率和时长,进而减少电力能耗,实现节能减排的目的。
冷却水供回水温差的合理控制对于降低数据中心的碳排放和能源消耗具有重要意义。
三、对设备性能和寿命的影响适当的冷却水供回水温差不仅有利于冷却系统的运行效率和节能减排,同时也能保障冷却设备的性能和寿命。
过大的供回水温差会导致冷却设备长时间在高负荷状态下运行,从而加剧设备的磨损和老化,降低设备的使用寿命;而过小的供回水温差则可能导致冷却设备无法达到预期的制冷效果,影响数据中心的正常运行。
在冬季自然冷模式中,需要合理设置冷却水供回水温差,以确保冷却设备的良好运行状态和长期稳定性。
四、对系统安全稳定运行的保障冷却水供回水温差的合理控制不仅关乎能耗和设备的使用寿命,更关系到整个数据中心系统的安全稳定运行。
过大或过小的供回水温差都可能引发冷却系统的故障和异常,甚至对数据中心的正常运行造成严重影响。
在设计和运行中需要将冷却水供回水温差作为重要参数进行科学合理的设置和监控,以确保系统的安全稳定运行。
冬季自然冷模式中的冷却水供回水温差是一个至关重要的参数,涉及冷却系统的运行效率、节能减排、设备性能和寿命以及系统的安全稳定运行。
合理设置和控制冷却水供回水温差,对于提升数据中心的运行效率、降低能耗、延长设备寿命和保障系统安全稳定运行具有重要意义。
自然冷源精密空调模式分析

自然冷源精密空调模式分析一、free cooling冷却方式这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源,当室外空气温度低于室内温度一定程度时,通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内,把机房的热量带走,达到降低机房温度的目的。
从而减少机房空调的使用时间,达到节约电能的目的。
利用室外冷源的方式主要有五种方式:1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。
当室外温度高不足以带走室内热量时,则仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量,室外空气并不直接进入室内;而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换,将其自然冷却获取冷量,再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气,最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
4、热管技术热管导热能力很高,为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍,能在温差极小情况下传递大量热流,故有超导热体之称。
目前,热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。
热管的基本结构如下图所示,它由外壳容器、吸液芯(也有热管不带吸液芯)和载热工作介质三部分构成。
在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段(通常无绝热段)。
图示一热管原理图图示二热管系统工作原理图热管工作时,外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化,由于不断产生蒸汽,因而压力较高,依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段,冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。
在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段,通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。
热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。
热管内强的蒸汽处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,温降亦很小,因而热管具有优良的等温性。
数据中心自然冷却分析

数据中心自然冷却分析随着信息技术的迅速发展和大数据的兴起,数据中心的需求也日益增加。
然而,传统的数据中心冷却技术往往存在能源消耗高和运行成本昂贵的问题。
因此,研究和应用自然冷却技术成为了数据中心行业的热点。
一、自然冷却技术的概念自然冷却技术是指利用自然界的低温资源和自然对流现象来降低数据中心的温度,实现数据中心的有效冷却。
相比传统的机械冷却技术,自然冷却技术具有能耗低、可持续发展等优势。
二、自然冷却技术的原理1. 外部空气冷却自然冷却技术的一种常见方式是利用外部空气的低温对数据中心进行冷却。
通过设计合理的空气进出口,使外部空气能够有效地流过数据中心的设备,带走设备散热产生的热量,从而降低温度。
2. 直接空气冷却直接空气冷却是指将外部冷凉空气直接引入数据中心,与设备直接接触来提供冷却效果。
这种方式可以减少能源消耗,提高数据中心的能效比。
3. 冷水循环系统冷水循环系统利用低温水对数据中心进行冷却。
通过在数据中心设备周围布置冷水供应系统,将冷水循环进入设备,带走设备散热产生的热量。
三、自然冷却技术的优势1. 节约能源相比传统的机械冷却技术,自然冷却技术能够充分应用自然界的冷却能源,将数据中心的耗能降到最低,实现能源的高效利用。
2. 降低运行成本自然冷却技术不需要额外的能源消耗,因此可以大大降低数据中心的运行成本。
在长期运营中,对于数据中心运营商来说具有显著的经济效益。
3. 环保可持续自然冷却技术减少了对化石燃料的依赖,减少了温室气体的排放。
在推动可持续发展和环保社会建设方面具有重要意义。
四、自然冷却技术的应用案例1. Google数据中心Google是自然冷却技术的广泛应用者之一。
他们在全球各个数据中心都采用了自然冷却技术,通过合理设计风道和散热系统,利用自然界的冷却能源进行数据中心的高效冷却。
2. 某云计算公司某云计算公司的数据中心采用地下水自然冷却技术,通过将地下水引入数据中心进行冷却,降低了能源消耗和运行成本。
自然冷却技术在机房空调中的应用现状

自然冷却技术在机房空调中的应用现状随着科技的不断进步和人们对生活质量要求的提高,机房空调在现代社会中发挥着重要的作用。
随着机房规模的不断扩大、功耗的持续增长,机房面临着巨大的能耗和热量排放的挑战。
为了解决这一问题,自然冷却技术在机房空调中得到了广泛的应用和研究。
自然冷却技术是指利用大自然的自然资源,如风、水和地下冷藏等来降低机房内部温度的技术。
它与传统的机械制冷技术相比,具有能耗低、环境污染小的特点,因此得到了广泛的关注和应用。
现在我们就来介绍一下自然冷却技术在机房空调中的应用现状。
自然冷却技术在机房空调中的应用主要表现在两个方面:通过自然风或自然通风来达到降温的效果。
自然风是指利用自然风力,通过设计良好的通风系统将外界的新鲜空气引入机房,将热气排出机房,以达到机房降温的效果。
自然通风是指通过合理设置机房的进风口和出风口,利用气流的自然对流效应来实现机房的通风降温。
自然冷却技术在机房空调中的应用形式主要有两种:一种是利用自然风进行机房的通风降温,另一种是利用地下冷藏来降低机房的温度。
利用自然风进行机房的通风降温是最常见和最简单的一种应用形式,它通过合理设计机房的通风系统,使新鲜空气进入机房,将热气排出机房,实现机房的降温效果。
而利用地下冷藏来降低机房的温度则是一种较为新颖和高效的应用形式,它通过将地下的低温水泵入机房的冷却装置,在通过热交换将机房内的热量传递到地下,从而降低机房的温度。
自然冷却技术在机房空调中的应用面临一些挑战和问题。
自然冷却技术需要借助一定的自然资源,如风力、水源等,因此对机房的地理环境和自然条件提出了一定的要求。
自然冷却技术在实际应用中往往需要与传统的机械制冷技术相结合,以满足机房的准确温度要求。
自然冷却技术在设计和施工上也存在一定的困难和技术难点,需要专业的技术人员进行研究和实施。
自然冷却技术在机房空调中的应用前景广阔。
随着人们对能源的节约和环境保护意识的不断提高,自然冷却技术将会成为未来机房空调领域的重要发展方向。
精密空调系统方式

6、双冷源型
6、双冷源型
优缺点:
直接膨胀风冷式或水冷式机组中加入一个冷(冻)水盘管,可将直接膨胀系统作 为 冷(冻)水系统的备用系统。
优点: •由于冷水机组的能效比高,因此可以节 能并延长直接膨胀系统压缩机的寿命; •双冷源互为备份、安全、可靠性高。
缺点: •初投资较大; •管线较多; •维护管理较复杂。
冷冻水水泵
风冷冷水机组 楼顶
制冷主机
冷冻水 供、回 水管路
架高地板 加湿器上水管
冷凝水下水管
冷冻水
5、冷冻水型
优缺点:
优点: •室内机故障率低,外形尺寸和重量相对较小; •室外部分占地面积小; •室内外机之间相连的管线少,长度和高差几乎不受限制; •冷水机组效率较高,节能; •有自然冷却功能可供选择,节能;
适用于配有冷(冻)水系统的机房和对可靠性要求很高的机房使用。
室外机低于室内机的安装示意图
1、风冷型(直接膨胀系统)
优缺点:
优点 : ●系统简单,维护管理方便; ●系统可分期分批建设,节约投资; ●机房内漏水的潜在威胁小; ●有带自然冷却模块(带制冷剂泵的节能模块)的机组可供选 择,可减少压 缩机的运转时间,降低能耗。
缺点: ●室内外机组之间相连的管线多,冷媒管长度和高差均有严格的限制; ●需要有足够的合适位置安放室外机,多台室外机密集安放易造成过热。 ●室外机噪声对周围环境影响较大。 适用于空调机台数较少、有足够的合适位置安放室外机的机房、希望分期分 批建设的机房、要求运行维护管理较简单的机房。
缺点: •对安全性要求高的机房,冷水机组、水泵应为冗余设计, 循环水需要采用双路系 统,成本较高; •冷(冻)水管路引入机房,而且往往管径较大,占用活动地板下较大空间,漏水的 潜在威胁较大; •运维管理较复杂。 适用于大型数据中心
自然冷却技术在机房空调中的应用现状

自然冷却技术在机房空调中的应用现状随着科技的不断发展,机房空调系统的设计和应用也在不断的改进和完善。
在过去,传统的机房空调系统主要采用机械式制冷技术,但是随着人们对节能环保要求的提高,自然冷却技术在机房空调中的应用逐渐成为了研究和发展的热点。
本文将结合目前自然冷却技术在机房空调中的应用现状,探讨其在减少能耗、提高空调系统效率和改善环境的作用。
自然冷却技术是指利用自然界的自然气流和温度差异来实现冷却的技术。
目前,自然冷却技术在机房空调中的应用主要包括以下几种形式:1.新风系统新风系统是机房空调系统中常见的一种自然冷却技术应用形式。
通过引入室外新鲜空气,利用室内外温差和自然气流,实现室内空气的循环和更新,从而达到降温的效果。
新风系统不仅能够有效减少能耗,降低空调系统的负荷,还能改善室内空气质量,提高人员的工作效率。
2.通风散热系统3.地源热泵系统地源热泵系统是一种利用地下地热能进行换热的技术。
通过地下循环流体和地热能的交换,实现室内空调系统的制冷和供暖。
这种自然冷却技术应用形式不仅能够节约能源,减少温室气体排放,还能够提高空调系统的效率和稳定性。
二、自然冷却技术在机房空调中的优势1.节能环保自然冷却技术能够充分利用自然界的能量和气流,降低机房空调系统的能耗,减少对环境的污染,符合可持续发展的要求。
尤其是在如今节能减排的形势下,自然冷却技术的应用意义尤为重大。
2.降低运行成本自然冷却技术能够有效降低机房空调系统的运行成本,包括能源消耗、设备维护和维修费用等方面。
这对于提高企业的经济效益和竞争力具有非常重要的意义。
3.提高系统效率自然冷却技术的应用能够提高机房空调系统的效率,包括制冷效果、换热效率、供暖效果等方面。
通过合理利用自然冷却技术,不仅能够降低系统的负荷,还能够提高系统的运行稳定性和可靠性。
4.改善室内环境自然冷却技术的应用能够改善机房空调系统的室内环境,包括空气质量、温度适宜度、湿度调节等方面。
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自然冷源精密空调模式分析一、free cooling冷却方式这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源,当室外空气温度低于室内温度一定程度时,通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内,把机房的热量带走,达到降低机房温度的目的。
从而减少机房空调的使用时间,达到节约电能的目的。
利用室外冷源的方式主要有五种方式:1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内,当室外空气温度较低时,可以直接将室外低温空气送至室内,为室内降温。
当室外温度高不足以带走室内热量时,则仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量,室外空气并不直接进入室内;而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换,将其自然冷却获取冷量,再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气,最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
4、热管技术热管导热能力很高,为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍,能在温差极小情况下传递大量热流,故有超导热体之称。
目前,热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。
热管的基本结构如下图所示,它由外壳容器、吸液芯(也有热管不带吸液芯)和载热工作介质三部分构成。
在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段(通常无绝热段)。
图示一热管原理图图示二热管系统工作原理图热管工作时,外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化,由于不断产生蒸汽,因而压力较高,依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段,冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。
在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段,通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。
热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热,热阻很小,因此具有很高的导热能力。
热管内强的蒸汽处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小,温降亦很小,因而热管具有优良的等温性。
5、水冷板式热交换大型数据中心应用较多。
1)直接引入式新风系统图1为直接利用室外冷空气进行空气处理过程的i-d图.由于机房的空调送风温度不得低于机房空气的露点温度,所以首先要对室外空气进行加热(及过程①),使送风温度达到t=10℃;过程②是冬季干燥空气的加湿的过程;过程③是利用送风温差进行吸热(制冷)的过程.下面对空气处理过程的能耗进行分析.室外冷空的加热过程可以写成: Qj=L*G*ρ*(th-tW) ---(1)注: Qj-所需加热量(KJ/h)L-机组风量(m³/h)G-空气的比热(1.01 KJ/KG·℃)ρ-空气比重(kg/m³)Th-送风温度(℃)tW-室外空气计算温度(℃)空气的加湿量可以写为: W=L*(dn-dw)/1000 ---(2)注: W-所需的加湿量(kg/h)dn-室内空气含湿量(g/kg)dw-室外空气含湿量(g/kg)机房专用空调通常使用电极式加湿,电极式加湿器每小时、每千克加湿量耗电0.74KW,所以, 电极式加湿器的耗电为:N=W/0.74=L*(dn-dw)/740 ---(3) 室外冷空气的有效制冷量为:Ql= L*G*ρ*(tn-th) ---(4) 注: Ql-有效制冷量(KW)tn-室内温度(℃)空气处理过程的能耗分析:从i-d图中可以知道,tn=10℃、tW=-29℃、ρ=1.2将这些数据代入式⑴、式⑵、式⑶和式⑷可以得到:Qj=L*1.01*1.2*(10+29)/3600=0.0131LQl=L*1.01*1.2*(20-10)/3600=0.00334LN=L*(6.7-0.3)/740=0086L由上述计算结果可以得到:Qj/Ql=0.0131L/0.00334L=3.8N/ Ql=0.0086L/0.00334L=2.5通过以上计算可以得出如下结论:在室外气温-29℃,若引入室外冷空气满足交换机房室内的温湿度,虽然利用了自然冷源,但是要花费所节省冷量3.8倍能量去加热冷空气,以保证送风温度不低于露点温度;另外还需要花费所有冷量2. 5倍能量保证机房环境湿度的要求.当室外温度随季节从最低温度从最低逐渐升高时,加热所花费的能量逐渐减少,当室外温度达到10℃,不需要加热,但是仍花费的能量去加湿.综上所述,利用室外丰富冷源对通信机房降温,必须解决对新风的二次加热和加湿问题,否则不会达到节能效果。
因此,采用智能型新风引入节能空调在引入室外空气低于10℃时,将引进的室外冷空气与室内空气混合后在送入室内,同时使用湿膜加湿器对室内空气进行等焓加湿,保证机房环境的温湿度。
由于湿膜加湿器消耗电能极少,可以克服上述论证的引入室外冷空气消耗大量能源进行加热和加湿的问题。
从而在室外环境温度较低时将室外冷空气引入机房降温成为现实,可以部分取代专用空调机,节约大量能源。
这种新风混合配合湿膜加湿器的空调机组,其本身能耗低,在配套使用先进的自动控制系统,提高其可靠和稳定性.在适合的室外条件下,可以作为机房空调的补充.在北京地区可降低机房空调能耗46%以上.这样的空调在技术上是可行的,在条件适合时,完全可以取代机房空调的工作,会给企业带来巨大的经济效益.智能型新风引入节能空调机组采用了变频调速混风、微机智能控制和湿膜加湿等空调领域先进技术研制开发的机电一体化产品。
其原理是:充分利用室外环境低温时的丰富冷空气与机房内高温空气混合,控制送风温度在露点温度以上,并根据机房发热负荷的变化调节进风量,保证机房内的温度在要求的范围内;同时通过湿膜加湿器等焓加湿对机房内湿度进行控制,取代机房空调耗能高的电极式加湿器。
从而在室外环境温度较低时(低于10℃),可以取代专用空调工作,节约大量能源。
2)热回收式新风换气机新风系统热回收新风换气机就是将室内污浊空气排到室外的同时,将室外的新鲜空气送入室内,利用室外空气的温度差,将室内的部分冷(热)量进行回收的一种置换式通风换气装置。
精密机房要求恒温恒湿,而机房内由于存在大量的发热设备,所以即使在冬季仍然需要利用空调制冷对机房内的空气进行降温,由此而带来的空调能耗非常大。
如果利用将室外的冷空气直接送入室内、将室内的热空气排出室外的方法给室内降温,势必会使室内的湿度大量流失,同时也影响室内空气的洁净度。
利用热回收换气机的热交换功能可以既保证室内的湿度和洁净度,又能利用室内、外的温差,有效地降低室内的温度,达到节能的目的。
如下图所示,室外的冷空气由室外空气入口进入换气机,经换热器后由排风机排至室外;室内热空气由室内空气入口进入换气机,在经过换热器时被冷却降温后由送风口送入室内,由于其为等湿降温过程,所以,经热交换后送风的温度降低而含湿量不变。
其原理如下图所示:板式换热器的原理和实物图3)乙二醇干冷器热交换系统乙二醇干冷器热交换系统采用间接利用自然冷源的方式,也称其为自然冷却型节能空调。
利用室外干冷器与室外空气换热,在利用乙二醇水溶液作为载冷剂为室内机组节能盘管提供冷源降低机房温度。
该机组采用微电脑控制,当乙二醇回水温度与机房温度相差7℃时,便可以部分利用自然冷源,不足部分由压缩机补充。
当上述温差14℃以上时便可完全取代压缩机制冷,达到节能的目的。
自然冷却型空调是利用乙二醇水溶液冰点低的特性,在冬季用其做载冷剂制冷降温.乙二醇水溶液浓度越高其冰点越低,所以在应用时应根据当地冬季的最低温度调配乙二醇溶液的浓度。
乙二醇水溶液的比热小于水的比热,随着其浓度的增加其比热会进一步降低。
自然冷却型专用空调机组在冬季乙二醇溶液浓度一般为30%,此时其冰点为-28℃,比热为3.412KJ/KG·℃.而在东北地区应用时, 乙二醇的配比浓度为50%,此时其冰点为-35℃,比热为2.931KJ/KG·℃。
由此可以看出乙二醇溶液的配比浓度影响其换热能力的大小。
根据传热计算公式可计算出乙二醇溶液和干冷器换热量。
下图所示为自然冷却型节能空调组成示意。
乙二醇溶液的传热量为: Q1=GCPΔTP其中Q1为乙二醇水溶液载热量(KW)G流量(KG/S)CP比热(KJ/KG·℃)ΔTP乙二醇与空气间温差干冷器的散热量为: Q2=KFΔTP其中: Q2为干冷器的散热量(KW)F为干冷器的散热面积(M²)从上面的计算公式可以看出,影响乙二醇换热能力的因素有流量和浓度,而干冷器的面积和换热温差是决定机组节能能力的重要因数。
自然冷却型空调,冬季运行时,可以完全停用压缩机,即节能又延长压缩机的使用寿命。
同时,由于采取间接换热方式,运行时不会对机房的洁净度和湿度造成影响。
将乙二醇溶液作为载冷剂,引入室外冷空气中的冷量给内区供冷的方式是一种很节能的空调方式。
只需在室外装设一台板式换热器,运行时,冷水机组关闭,只开启风机和空调机组就能够引入天然冷源给内区供冷,节约了电能,减少了运行费用。
但是,在利用室外冷量给内区供冷的过程中,冷空气要与乙二醇进行热交换,乙二醇再与混合空气进行热交换,经过两次热交换后,冷量损失较大,换热效率不高,一般低于60%.4)利用室外冷源的五种方式比较在利用室外冷源的五种方式中,直接新风引入节能效果最好,但是,机房环境将直接受外界的影响,需要相应的技术措施保证机房的温度、湿度、洁净度满足通信设备运行需要。
另外四种方式均是采用二次热交换的方式利用室外冷源,机房环境不会受外界的影响,而换热器的效率决定节能效果。
五种利用室外冷源方式比较。