模塊化機房空調的技術應用【百度推薦】

隨著IT科技的發(fā)展，越來越多的數據中心采用模塊化機房空調，普通機房專用空調現已經被模塊化機房空調所代替模塊化機房空調已成未來發(fā)展趨勢。

海瑞斯模塊化機房空調產品優(yōu)勢

1、高可靠性、高節(jié)能率、高適應性、全壽命低成本

2、100%全正面維護，節(jié)省機房占地空間

3、Copeland高效渦旋式壓縮機，適合環(huán)保制冷劑

4、選配高效EC風機，風機系統(tǒng)比常規(guī)空調機組節(jié)能30%以上

5、大面積V型蒸發(fā)器，高風量，高顯熱比

6、加濕量大，適應惡劣水質，低維護量

7、全中文真彩色超大觸摸屏

8、強大的智能控制系統(tǒng)，群控多臺機組，輕松組網

9、高效變頻控制貓頭鷹式室外風機

10、間接自然冷卻雙循環(huán)、集成新風濕簾

1. 由于電控&制冷器件獨立模塊，單位占地面積蒸發(fā)器面積比“V/A”型可以提高5~10%，比 “/”型可以提高10~15%左右。同時基本所有器件被安置在獨立模塊中，會導致整個機組的流道阻力會降低100Pa以上，也減少氣流不均勻性的影響。

2. 模塊化上下送風空調的過濾網是貼合蒸發(fā)器放置，與傳統(tǒng)的空調上送風過濾網門置和下送風頂置有著很大的區(qū)別，過濾網面積是傳統(tǒng)的機房空調的2 ~2.5倍。大家都知道過濾網的空氣阻力與迎面風速平方成正比，所以模塊化空調的過濾網空氣側阻力可以從200~300Pa減少至60Pa左右(基于蒸發(fā)器的迎面風俗在2.2m/s)。由于過濾網貼合蒸發(fā)器放置，相當于使空氣在進入蒸發(fā)器前天然增加一個均流器，進一步提高蒸發(fā)器的空氣側分配均勻性。

3. 模塊化的空調的蒸發(fā)器為前后“W/M”放置，每個制冷模塊中包含一組“V/A”蒸發(fā)器，風機居中放置，“V/A”蒸發(fā)器中的兩片換熱器的空氣側完全對稱，空氣側的風速分布完全均勻。再看附圖2中，“V/A”型結構天然會導致前后兩個系統(tǒng)的換熱器空氣分配不均，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的運行參數會不同。再看附圖3“/”型的由于盤管會比較長，相對風機的最遠端和最近端的差距太大，導致整個蒸發(fā)器的空氣側分配的不均勻性。模塊化結構盤管的空氣側CFD分析附圖5，兩側盤管風速及均勻性良好。

4. 由于模塊化結構天然空氣側分配均勻性以及過濾網的均流效果，加上分配毛細管的優(yōu)化，各制冷模塊的蒸發(fā)器各回路回氣溫度的差異在±2℃，這意味著制冷劑分配非常均勻。制冷劑側分配可以進一步提高蒸發(fā)器溫度以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時可以進一步提高空調的顯熱比。

5. 模塊化機房空調的較小空氣側阻力的特點，可以優(yōu)化風機的工作點，在相同風量情況，大大的降低風機輸出功率。以100kW空調為例，傳統(tǒng)的機房空調風機輸入功率為6.6kW左右，模塊化機房空調的風機輸入功率為5.0kW左右.

6. 模塊化機房空調的大蒸發(fā)器以及高制冷劑分配均勻性的特點，制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器溫度在8.5~9.5℃，與傳統(tǒng)機房空調的6.0~7.0℃相比是一個較大的跨越。

綜上所述，采用先進的模塊化結構設計理念，增加單位占地面積蒸發(fā)器面積，增加過濾網過濾面積，降低了機組空氣阻力，提高制冷劑側分配均勻性，提高了蒸發(fā)溫度，從而提高制冷量，降低了風機功率，提高了空調的能效比EER。目前經過專業(yè)CFD模擬以及實機驗證測試，普通風冷機房空調采用模塊化節(jié)能設計后能效比可高達3.2以上，冷凍水型機房空調采用模塊化節(jié)能設計后能效比可高達25以上。

隨著數據中心的高速發(fā)展，機房創(chuàng)新節(jié)能也被提升到相當重要的位置，而其中的機房空調節(jié)能更是扮演著舉足輕重的角色，高能效的機房空調也就愈來愈受到數據中心客戶的歡迎。目前，行業(yè)內也陸續(xù)出現了能效比在3.0以上的風冷機房空調機組和能效比在25以上的冷凍水型機房空調機組，經過研究和對比，不難發(fā)現高能效機房空調機組的一個共性特征“模塊化設計”。空調也可模塊化嗎?模塊化真的高能效嗎?來自深圳市艾特網能有限公司(以下簡稱：艾特網能，官方微信：iteaq2015)的技術專家為我們從系統(tǒng)和結構上深入研究了模塊化機房空調的能效表現。

大家可能會問什么是“模塊化機房空調”?和傳統(tǒng)機房的空調的主要區(qū)別?如附圖1所示模塊化機房空調分為電控&器件模塊、制冷模塊，各制冷模塊的結構和功能相同且相互獨立。而傳統(tǒng)的機房的空調結構形式大體可以分為兩種：1、制冷模塊1蒸發(fā)器和模塊2蒸發(fā)器分別左右一個“V/A”放置，見附圖2;2、“/”型盤管結構，特點是盤管為從左到右為一整片，而制冷系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的布置又分為系統(tǒng)1/2上下布置及系統(tǒng)1/2里外疊放，見附圖3。

首先介紹下能效比EER的概念，能效比等于總制冷量/總輸入功率(，總輸入功率包含壓縮機功率，室內機風機功率，室外機風機功率;那么提高EER可以分兩個方向，提高制冷量和降低輸入功率。由于模塊化設計主要是機房空調室內機的模塊化，所以本文只分析模塊化機房室內機空調的節(jié)能，我們假定壓縮機不變和室外冷凝溫度不變(假定冷凝溫度為48攝氏度)。那么按照這兩個方向分析：

a. 由于壓縮機不變，從逆卡諾循環(huán)看，提高蒸發(fā)溫度可以提高單位質量流量制冷量，同時提高蒸發(fā)溫度會減小壓縮機吸入口的比容，可以提高系統(tǒng)的制冷劑質量流量，二者疊加會有效的提高制冷量。但蒸發(fā)器溫度的提高對壓縮機的輸入功率影響很小。所以提高蒸發(fā)溫度提高制冷量的最有效手段。

b. 減少總輸入功率主要是壓縮機功率和室內風機功率，由于壓縮機的輸入功率的最主要影響因素是冷凝溫度，基于我們假定恒定冷凝溫度，我們目標可以鎖定在室內機的功率。

綜上所述：理論上提高EER，針對室內機需要集中力量解決的是提高蒸發(fā)溫度和降低室內機風機功率。提高蒸發(fā)溫度需要增加蒸發(fā)器的換熱：1.提高蒸發(fā)器面積(與占地面積矛盾);2.在維持風機功率不變或減少的基礎上提高風量;3.提高蒸發(fā)器空氣側氣流分配均勻性;4.提高蒸發(fā)器制冷劑分配均勻性。而要在維持風量不變或者提高的基礎上降低室內風機功率：1.建立室內空調空氣側機內阻力(機內阻力包含過濾網阻力，盤管阻力，機內流道阻力);2.提高風機效率。

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