在大數據和云計算的背景下,各地啟動(dòng)了大量數據中心的建設,而空調系統是數據中心的主要投資和能源消耗。目前,中央空調設計安裝中冷水空調系統因其適用范圍廣、節能效果顯著(zhù),被廣泛應用于大中型數據中心的建設中??照{末端作為冷水空調系統能耗的重要組成部分,能耗占比較大,具有節能潛力。[敏感詞]便從冷水系統空調末端形式,分析了不同制冷劑和不同布置方式,并根據理論計算和實(shí)際工程測量數據評估了空調末端系統的節能策略。
空調末端形式
1、按布置位置分類(lèi)
根據布置位置的不同,空調端可分為房間級、列間級和機架級。
①房間級空調末端
機房級空調末端主要是機房專(zhuān)用的空調末端,其布置是在機房的一側或兩側設置專(zhuān)門(mén)的空調區域,其中設置機房專(zhuān)用的空調末端??照{末端送風(fēng)方式可分為下送風(fēng)和上送風(fēng)兩種,機房專(zhuān)用空調末端下送風(fēng)方式是通過(guò)靜壓室自下而上輸送冷空氣,是目前常用的空調末端方式。機房級機房專(zhuān)用空調末端持續耗能運行部件是風(fēng)扇,出于節能考慮,主流廠(chǎng)家都配備了內置控制器和后傾式電控換向電機的風(fēng)扇,即EC風(fēng)扇。
②列間空調末端
列間空調末端根據布置位置不同可分為列間空調末端和頂置式空調末端兩種,列間空調的端部設置在機架的各排之間,空氣從正面排出,水平吹向機架??諝饨?jīng)過(guò)機柜前門(mén)冷卻設備后,再通過(guò)機柜后門(mén)返回空調后部。頂置式空調末端的熱交換盤(pán)管敷設在機架上方,機柜的熱風(fēng)從機柜后部流出后,經(jīng)頂置空調盤(pán)管冷卻,冷風(fēng)返回機柜進(jìn)風(fēng)口。與室級空調末端相比,列間空調末端輸氣距離更短,所需風(fēng)壓更小。同時(shí)配備EC風(fēng)扇,可大幅降低風(fēng)扇功耗。一般需要采取同時(shí)關(guān)閉冷通道(或熱通道)的措施,優(yōu)化氣流組織,減少空氣混合造成的損失。
③機架級空調末端
機架級空調的末端更靠近機架熱源,與IT機架緊密結合。機架級空調終端安裝在機架的前門(mén)或背板上,形成前門(mén)空調終端和背板空調終端。為了空調末端氣流分布的均勻性,一般需要在制冷系統的前門(mén)或后面板鋪設多個(gè)直流風(fēng)扇,且每個(gè)風(fēng)扇的風(fēng)量較小。
2、按制冷劑分類(lèi)
根據制冷劑的不同,中央空調設計安裝中末端可分為冷水式和熱管式。
①冷水空調末端
冷水式空調末端將冷水引入機房,即空調末端熱交換盤(pán)管內的制冷劑為冷水。末端采用冷水式空調,由于冷水進(jìn)入機房?jì)炔?,需要加強防水、檢測、報警、排水等措施。
②熱管式空調端
熱管式空調末端換熱盤(pán)管內的制冷劑為氟利昂(或其他相變工質(zhì)),冷水通過(guò)換熱器轉變成相應的制冷劑,也采用換熱器換熱盤(pán)管作為制冷劑的冷凝端,而換熱盤(pán)管是其蒸發(fā)端,依靠制冷劑的相變來(lái)實(shí)現換熱。
熱管末端空調的特點(diǎn)是冷水不會(huì )進(jìn)入空調末端的熱交換盤(pán)管,根據制冷劑是否需要動(dòng)力,可分為無(wú)動(dòng)力熱管式和動(dòng)力熱管式。熱管式空調器的冷凝端和蒸發(fā)端之間有高度差,如果高度差引起的密度差可以作為制冷劑相變循環(huán)的動(dòng)力,那么該熱管式空調末端為非動(dòng)力熱管式空調末端;如果沒(méi)有,則需要增加輸配電裝置的氟泵,熱管式空調末端為動(dòng)力熱管式空調末端。
以上是中央空調設計安裝中冷水系統的分類(lèi)形式,行間、機架級空調末端機型裝機容量指標優(yōu)于房間級空調末端機型,末端形式可分為:冷水式機房專(zhuān)用空調末端、熱管式機房專(zhuān)用空調末端、冷水式行間空調末端、熱管式排間空調端、冷水式頂置空調端、熱管式頂置空調端、冷水式背板空調端、熱管式背板空調端、冷水式前門(mén)空調端等熱管式前門(mén)空調端。