精密空調(diào)在機(jī)房中的作用
來(lái)源:機(jī)房百科 編輯:lsy631994092 2020-04-10 15:15:39 加入收藏
(一)前言
機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多,可以根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn),選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)主要冷卻形式有風(fēng)冷式、水冷或乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統(tǒng)等。一般而言,在選擇冷源形式時(shí)需要參考的內(nèi)容大致包括:系統(tǒng)投資,系統(tǒng)效能,運(yùn)營(yíng)、維護(hù)的成本,以及所在地氣候條件等。
1、 風(fēng)冷式機(jī)組的組成及工作原理
風(fēng)冷式直接蒸發(fā)系統(tǒng)使用冷媒作為傳熱媒介。機(jī)組內(nèi)的制冷系統(tǒng)由蒸發(fā)盤管、壓縮機(jī)、冷凝器等制冷管路組成,室內(nèi)空氣穿過(guò)機(jī)組內(nèi)部風(fēng)道進(jìn)行循環(huán)。將遠(yuǎn)端的風(fēng)冷冷凝器與室內(nèi)機(jī)相連接,整個(gè)制冷循環(huán)在一個(gè)封閉的系統(tǒng)內(nèi),從而吸收房間內(nèi)的熱負(fù)荷并排放到大氣中去。
2、 風(fēng)冷式機(jī)組的應(yīng)用特點(diǎn)
風(fēng)冷式機(jī)組在數(shù)據(jù)中心機(jī)房的應(yīng)用最為廣泛,它具有以下特點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn):
(1) 直接蒸發(fā)制冷循環(huán),沒(méi)有冷凍水和冷卻水系統(tǒng)。
(2) 每個(gè)機(jī)組都有自帶的壓縮機(jī),可以在每個(gè)機(jī)房?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)N+1的備份方式。
(3) 安裝內(nèi)容相對(duì)簡(jiǎn)單。
(4) 室外機(jī)安裝分散,不需太多考慮室外機(jī)承重問(wèn)題。
(5) 日常維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單,不需考慮水系統(tǒng)。
缺點(diǎn):
(1) 對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心,每個(gè)機(jī)組、壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)均需要一套制冷銅管連接,工程量巨大。
(2) 室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)距離受到限制,當(dāng)量長(zhǎng)度大于50m時(shí)效率會(huì)有較明顯的下降。
(3) 在大型數(shù)據(jù)中心中室外機(jī)由于數(shù)量較多,占用的面積要相對(duì)大一些。
(二) 水冷或乙二醇水冷式系統(tǒng)
1、 水冷式機(jī)組的組成及工作原理
水冷或乙二醇冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與風(fēng)冷式機(jī)組相同,室內(nèi)空氣通過(guò)蒸發(fā)器盤管循環(huán)。與風(fēng)冷式不同的是,水冷機(jī)組內(nèi)部安裝有板式冷凝器,將實(shí)現(xiàn)房間熱量與乙二醇溶液之間的熱轉(zhuǎn)換。該冷凝器內(nèi)的液體作為一個(gè)二級(jí)傳熱媒介,被抽到遠(yuǎn)處安裝的空氣冷卻式干冷器或冷卻塔內(nèi),熱量在那里最終排到大氣。水冷卻系統(tǒng)機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組每臺(tái)機(jī)組均自帶制冷循環(huán)系統(tǒng),并配有單獨(dú)的水冷冷凝器,冷凝器置于室內(nèi)機(jī)內(nèi)部。所有機(jī)組的冷卻水可以做成一個(gè)冷卻水循環(huán)系統(tǒng),由水泵提供循環(huán)動(dòng)力,室外冷卻水可采用開放冷卻水塔和封閉干冷器兩種方式。機(jī)房專用空調(diào)要求一年四季連續(xù)運(yùn)行,封閉干冷器更為耗能,不宜采用;通常采用冷卻水塔的冷卻方式。
從節(jié)能方面考慮,有的專用空調(diào)機(jī)組在水冷或乙二醇冷卻系統(tǒng)的蒸發(fā)器上平行加入一個(gè)自然冷卻用的盤管。在較低的室外環(huán)境溫度下,通過(guò)中央控制器精確地控制閥門,自然冷卻盤管將吸收室內(nèi)的全部的傳熱量。在換季期間,環(huán)境溫度將降至機(jī)房所需的溫度以下,自然冷卻盤管將提供預(yù)制冷以減少壓縮機(jī)的運(yùn)行時(shí)間,壓縮機(jī)一般只需80%的輸入功率,因此可以顯著地節(jié)省成本。
2、 水冷式機(jī)組的應(yīng)用特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1) 每個(gè)機(jī)組的冷凝器、蒸發(fā)器均在室內(nèi)機(jī)內(nèi)部,制冷循環(huán)系統(tǒng)在機(jī)組內(nèi)部完成,制冷效率相對(duì)風(fēng)冷機(jī)組高。
(2) 不需要室內(nèi)、室外機(jī)的連接銅管,只需要一組冷卻水管道可以將所有的機(jī)組連接在一起,在大型數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)里,工程量能相對(duì)減少,不存在室內(nèi)、室外機(jī)距離限制。
(3) 可以用幾組較大的室外干冷器做N+1備份工作方式,在中大型數(shù)據(jù)中心占地面積相對(duì)較小。
(4) 擴(kuò)容方便,初期設(shè)計(jì)時(shí)留好接口,不需要在投入使用后需要擴(kuò)容時(shí)再尋找室內(nèi)、室外機(jī)通道。
(5) 水循環(huán)管道不需要太厚的保溫處理,節(jié)省通道空間。
缺點(diǎn):
(1) 數(shù)據(jù)中心內(nèi)部帶有水循環(huán)系統(tǒng),需要設(shè)置防漏水檢測(cè)系統(tǒng)和防護(hù)措施。
(2) 施工工程相對(duì)復(fù)雜,需要有壓力管道施工工藝的工程隊(duì)完成。
(3) 日常維護(hù)的工作較風(fēng)冷型復(fù)雜,對(duì)水質(zhì)的要求相對(duì)較高,故障率和維護(hù)成本較高,容易形成單點(diǎn)故障,但比冷凍水型簡(jiǎn)單。
(4) 節(jié)能效果有限,在中小機(jī)房使用能耗較高,在大型機(jī)房中使用較風(fēng)冷型空調(diào)能耗低但較冷凍水型能耗高,同時(shí)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用不低,因而一般使用水冷空調(diào)的機(jī)房較少。
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(三) 冷凍水式系統(tǒng)
當(dāng)有中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)或具備單獨(dú)的風(fēng)冷冷凍水機(jī)組被作為換熱方式時(shí),室內(nèi)空氣可通過(guò)冷凍水盤管,直接將熱負(fù)荷傳遞到冷凍水系統(tǒng)內(nèi)。在專用空調(diào)機(jī)組中央控制器的控制下,水流量通過(guò)一個(gè)兩路或者三路的制冷水閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),精確地保持機(jī)房?jī)?nèi)的氣溫狀態(tài)。采用獨(dú)立的風(fēng)冷冷水機(jī)組提供冷源時(shí),宜多臺(tái)N+1備份方式,提高整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行保障能力。
為提高空調(diào)機(jī)組的安全性和備份能力,也可在機(jī)組內(nèi)安裝兩套獨(dú)立的制冷盤管和控制閥門,能夠處理來(lái)自兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)的冷凍水??梢栽趯⒅醒肟照{(diào)冷凍水系統(tǒng)作為基本的冷凍水源,而單獨(dú)的風(fēng)冷冷凍水機(jī)組作為二級(jí)冷凍水源,特別適用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)在周末或深夜不再使用的情況。
優(yōu)點(diǎn):
(1) 風(fēng)冷冷水機(jī)組集中制冷,制冷效率最高,運(yùn)行費(fèi)用最低。
(2) 不需要室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)的連接銅管,只需要一組冷卻水管道可以將所有的機(jī)組連接在一起。
(3) 在大型數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)里,工程量能相對(duì)減少。
(4) 不存在室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)距離限制。
(5) 可以用幾組冷水機(jī)組做N+1備份工作方式,占地面積相對(duì)小。
(6) 室內(nèi)機(jī)價(jià)格非常便宜,整體造價(jià)低。
缺點(diǎn):
(1) 數(shù)據(jù)中心內(nèi)部帶有水循環(huán)系統(tǒng),需要設(shè)置防漏水檢測(cè)系統(tǒng)和防護(hù)措施。
(2) 施工工程相對(duì)復(fù)雜,需要有壓力管道施工資質(zhì)的工程隊(duì)完成。
(3) 日常維護(hù)的工作復(fù)雜,需要在冷水機(jī)組的維護(hù)人員。
(四) 雙冷源系統(tǒng)
由上述三種基本的冷卻方式可組成不同類型的雙冷源系統(tǒng),如風(fēng)冷+冷凍水系統(tǒng)、水冷+冷凍水系統(tǒng)。
1、 風(fēng)冷+冷凍水系統(tǒng)
風(fēng)冷+冷凍水系統(tǒng)是分別由風(fēng)冷和冷凍水系統(tǒng)的制冷盤管組成,通過(guò)中央控制器控制系統(tǒng)運(yùn)行,將風(fēng)冷系統(tǒng)作為冷凍水系統(tǒng)的備用系統(tǒng),增加了機(jī)房的安全性和附加備份,反之亦然。
2、 水冷+冷凍水系統(tǒng)
水冷+冷凍水系統(tǒng)分別由水冷和冷凍水系統(tǒng)的兩盤管組成,可以使兩個(gè)系統(tǒng)互為備份。
3、 雙冷源系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1) 適應(yīng)性強(qiáng),具備靈活的冷卻方式。
(2) 雙系統(tǒng)互為備份,安全可靠性高。
(3) 可以充分利用機(jī)組的節(jié)能模式。
缺點(diǎn):
(1) 初期投資較大。
(2) 管線較多,占用空間大,給安裝帶來(lái)麻煩。
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