数据中心用蒸发冷却空调主机技术研发

审查意见：
一、国内外现状
在国家大力倡导节能减排的大环境下，节约数据中心空调系统能耗就显得尤为重要。现有传统机械制冷数据中心空调系统节能的方法与思路各式各样，如冷热电三联供、溴化锂空调、水蓄冷、冰蓄冷、热管等，但是这些方法毕竟过于复杂，其系统设计、运行维护涉及诸多影响因素，导致其冷却节能效果无法得到保障，而且给运维操作人员带来了很多技术上的不便。目前，蒸发冷却设备已经很普遍，该项技术也在很多领域得到了不同形式的应用，尤其是在类似数据机房/基站、工业厂房等高显热场所。但是由于蒸发冷却设备形式多样，就空气侧来讲包括蒸发式冷气机、直接蒸发冷却空调机组、间接蒸发冷却空调机组、叉流式露点间接蒸发冷却空调、复合式露点间接蒸发冷却空调、间接+直接蒸发冷却空调等十余种设备。这使得在实际工程应用中很难做好与现有数据中心精密空调的联合使用。尤其是针对数据中心空调系统来讲，不同领域的数据中心其空调系统设计要求、建筑形式、气流组织各不相同。
2、空调系统底板下送风+上回风技术
采用蒸发式冷气机配合架高地板下送风的方式，蒸发式冷气机与排风机均在墙的同一侧，精密空调与冷气机隔墙布置在机房内，两者通过中央控制器与室内温湿度变送器、排风机、机柜送风机以及风阀连接。各列机柜均配置相应的送风机（用户可根据需求选择）布置在架高地板以下空间。为防止冬季直接引入新风造成机房结露，可灵活调节回风阀的开度，混风后再利用蒸发冷却降温加湿。机房内温湿度变送器时刻给中央控制器反馈机柜附近的空气参数，从而调节机柜送风机的转速，按需分配每个机柜所需的冷风，有效解决局部过热。
在国家大力倡导节能减排的大环境下，节约数据中心空调系统能耗就显得尤为重要。本项目研发数据中心用蒸发冷却空调主机技术，研究数据中心用蒸发式冷气机技术、空调系统底板下送风+上回风技术、复合式露点间接蒸发冷却空调主机技术，将两大制冷循环的部件以回收二次风冷量的出发点耦合在机组里,设计切换运行模式的配套控制系统，与机房传统机械制冷空调相比，在冬季和过渡季节可以延长室外自然冷源，缩短机械制冷的运行时间。
四、要达到的目标、成果形式及主要技术指标
达到的目标：
1、本项目计划研发的数据中心用蒸发冷却空调主机技术，与机房传统机械制冷空调相比，在冬季和过渡季节可以延长室外自然冷源，缩短机械制冷的运行时间。
2、本项目通过研发数据中心用蒸发式冷气机技术、空调系统底板下送风+上回风技术、复合式露点间接蒸发冷却空调主机技术，并应用于空调高温主机（螺杆式高温冷水机组），以形成批量生产和批量销售。
鉴于此，本项目本项目研发数据中心用蒸发冷却空调主机技术，将两大制冷循环的部件以回收二次风冷量的出发点耦合在机组里,设计切换运行模式的配套控制系统，与机房传统机械制冷空调相比，在冬季和过渡季节可以延长室外自然冷源，缩短机械制冷的运行时间。
二、工程概况
1、本项目由公司研发部自主研发完成；本项目的研制工作纳入公司的科研管理体系，监督审核项目进度和成果。
成果形式：
将研发出的核心技术作为企业自有技术秘密进行保护，形成企业核心竞争力与无形资产。
2、本项目由本公司7位研发部成员组成项目小组，其他相关人员配合，结合企业自身特点和技术积累，通过创新，终于取得了初步成功。
3、本项目预计投入研发资金25万元；
4、将研发出的核心技术作为企业自有技术秘密进行保护，形成企业核心竞争力与无形资产。
三、主要研究内容及关键技术
主要研究内容
在国家大力倡导节能减排的大环境下，节约数据中心空调系统能耗就显得尤为重要。本项目研发数据中心用蒸发冷却空调主机技术，研究数据中心用蒸发式冷气机技术பைடு நூலகம்空调系统底板下送风+上回风技术、复合式露点间接蒸发冷却空调主机技术，将两大制冷循环的部件以回收二次风冷量的出发点耦合在机组里,设计切换运行模式的配套控制系统，与机房传统机械制冷空调相比，在冬季和过渡季节可以延长室外自然冷源，缩短机械制冷的运行时间。
项目名称
数据中心用蒸发冷却空调主机技术研发
申请部门
研发部
申请经费（万元）
起始年月
预计结束年月
研究内容提要：
由于蒸发冷却设备形式多样，就空气侧来讲包括蒸发式冷气机、直接蒸发冷却空调机组、间接蒸发冷却空调机组、叉流式露点间接蒸发冷却空调、复合式露点间接蒸发冷却空调、间接+直接蒸发冷却空调等十余种设备。这使得在实际工程应用中很难做好与现有数据中心精密空调的联合使用。尤其是针对数据中心空调系统来讲，不同领域的数据中心其空调系统设计要求、建筑形式、气流组织各不相同。
关键技术
1、数据中心用蒸发式冷气机技术
目前蒸发式冷气机在数据中心的应用最为广泛，为满足机房对空气洁净度的要求，在常规冷气机内部加装了高效的过滤器为机房洁净度提供了多重保障。项目蒸发式冷气机的核心换热部件是填料单元，通过循环水泵和喷淋装置润湿填料，被处理空气与填料表面的水膜发生等焓加湿过程，最终被冷却到接近湿球温度送入机房，但是，蒸发冷却降温幅度受气象条件制约较大，夏季炎热季节无法保证机房的冷却，项目采用机械制冷来承担高温天气的降温。
3、复合式露点间接蒸发冷却空调主机技术
采用由木质纤维材料跟某种特殊乳白色聚合物组成芯体2个不同的干、湿通道，芯体面板上按照跟进风水平方向呈正45°斜向上顺次等距打孔，孔口可以改变芯体内部气流的流径。室外新风首先流进芯体的干通道，在到达小孔处分成两部分气流，一部分气流（即工作空气）穿过孔口进入湿通道同喷淋水进行热湿交换。其余未进入孔口的气流继续沿着干通道向前流动，接着在下一个孔口处继续分出一小部分空气进入到湿通道。以此分流方式类推，不断的有空气分出进入湿通道，更重要的是进入后面孔口的空气温度都在前一孔口的基础上有所降低，即干通道侧的空气所对应湿球温度也随之降低。由于芯体末端加设有垂直于流道的挡板进行封堵，最终没有来得及进到湿通道里的气流（即产出空气）全部被挡板阻挡后，被迫穿过孔口进入湿通道，与喷淋水发生等焓降温，温度更低的产出空气当做送风服务机房。封闭热通道配合直流排风的排热方式既避免了冷热气流掺混又及时的将热量移走而非将其吸收，大大降低了空调能耗；平行送风的方式缩短了冷空气输送距离，可以提高送风温度，延长自然冷却使用时间。