倉儲式高熱密度機房空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的研究.pdf

1、在信息技術(shù)日新月異的信息時代,即將開啟的云計算時代帶來的技術(shù)變革將依托數(shù)據(jù)中心得以實現(xiàn),全球各大通信運營商和計算機企業(yè)都愈來愈強烈地關(guān)注影響企業(yè)發(fā)展的核心要素之一的數(shù)據(jù)中心(通信機房)。倉儲式機房有著模塊化快速部署、平滑擴展和綠色節(jié)能的優(yōu)點,迎合IT企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。而有“電老虎”之稱的數(shù)據(jù)中心給企業(yè)帶來了巨大的初投資和運營成本壓力,其中空調(diào)系統(tǒng)占數(shù)據(jù)中心電耗的30％～45%,有著巨大的節(jié)能潛力。隨著電子設(shè)備的集成化程度越來越高,數(shù)據(jù)中心

2、熱密度也不斷攀升,目前單機架功率高達(dá)20～30kW,高熱密度給既要保障數(shù)據(jù)中心全天候安全運行又要綠色節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計帶來了挑戰(zhàn)。因此,對倉儲式高熱密度機房空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計進(jìn)行研究勢在必行。
　　主要研究內(nèi)容包括空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的要求、機房熱環(huán)境的數(shù)值模擬和經(jīng)濟器及熱交換器的節(jié)能分析。首先,機房空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要求主要針對溫濕度、潔凈度和最小新風(fēng)量等,確保機房環(huán)境滿足現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。其次,利用Fluent對20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的倉儲式

3、機房進(jìn)行熱環(huán)境模擬,發(fā)現(xiàn):側(cè)送風(fēng)氣流組織對提高機架入口空氣溫度和風(fēng)速的均勻性要比頂送風(fēng)氣流組織的效果好;改變送風(fēng)速度對改善機房工作環(huán)境要比改變送風(fēng)溫度有效;加設(shè)機柜背板風(fēng)扇從而加強局部冷卻能力的方式,能很好地解決單機架功率15kW以下的散熱要求,不過難以滿足單機架功率20kW以上的散熱要求。再次,風(fēng)側(cè)經(jīng)濟器和濕球溫度經(jīng)濟器適宜用于氣候溫和地區(qū)(如昆明),開式水側(cè)經(jīng)濟器適宜室外空氣濕球溫度較低、冬季無管道凍結(jié)危險的夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)和

4、寒冷地區(qū)等,閉式水側(cè)經(jīng)濟器宜在嚴(yán)寒地區(qū)利用乙二醇干冷器實施“免費供冷”。最后,雙級顯熱交換器在冬季空調(diào)設(shè)計日的最佳節(jié)能率約為74.8%～83.2%,此時要遠(yuǎn)高于全熱+顯熱交換器的-26.6%～-57.4%,在夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)單級顯熱交換器能避免冬季芯體結(jié)霜。
　　利用機架冷卻指標(biāo)(RCI)和回風(fēng)熱指標(biāo)(RHI)評價不同送風(fēng)參數(shù)下不同氣流組織的機房冷卻和冷量利用效果;結(jié)合經(jīng)濟器與熱回收器的運行特點和五個不同氣候區(qū)