海瑞斯機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)制冷解決方案

數(shù)據(jù)中心的節(jié)能可以從IT設(shè)備節(jié)能、軟件虛擬化節(jié)能和機(jī)房設(shè)施(shè shī)節(jié)能等三大方面來(lái)進(jìn)行。但由于前兩項(xiàng)都是建立在對(duì)服務(wù)器等核心IT設(shè)備的匹配研究基礎(chǔ)上得到的，而目前相關(guān)的技術(shù)并不成熟，使用的成本也過(guò)高。與其相比，從機(jī)房設(shè)施的節(jié)能入手更加經(jīng)濟(jì)和可靠。

而正如上文所講，空調(diào)系統(tǒng)的能耗約占整個(gè)數(shù)據(jù)中心能耗的45%，所以提高空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行效率(efficiency)是數(shù)據(jù)中心節(jié)能的有效手段。恒溫恒濕空調(diào)根據(jù)工藝要求所確定的溫度和相對(duì)濕度稱(chēng)之為空調(diào)溫度和相對(duì)濕度基數(shù)?？照{(diào)房間（或區(qū)域）內(nèi)溫度和相對(duì)濕度在持續(xù)時(shí)間內(nèi)偏離溫、濕度基數(shù)的最大差值（Δt和 ）稱(chēng)為空調(diào)精度，即波動(dòng)范圍。一些特殊的工藝過(guò)程或科學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求溫度、濕度的變化偏差和區(qū)域偏差很小阿爾西基于多年服務(wù)于ICT行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)數(shù)據(jù)中心提出了一整套的空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能解決方案，包括(bāo kuò)合理的氣流(airflow)組織方式、集中冷源的冷凍水系統(tǒng)、高效節(jié)能的設(shè)備部件以及自然冷卻(cooling)技術(shù)等諸多易于操作的解決方案。

節(jié)能高效機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)系統(tǒng)(system)

機(jī)房(engine room)專(zhuān)用空調(diào)設(shè)備在設(shè)計(jì)之初就選用節(jié)能部件：高效渦旋壓縮機(jī)、無(wú)級(jí)調(diào)速EC風(fēng)機(jī)、電子膨脹閥等。機(jī)房空調(diào)設(shè)備的能耗主要由5部分組成：壓縮機(jī)能耗、加熱器能耗、加濕器能耗、冷凝風(fēng)機(jī)能耗、蒸發(fā)風(fēng)機(jī)能耗。其中壓縮機(jī)能耗最高，采用高效節(jié)能的渦旋壓縮機(jī)比采用普通壓縮機(jī)節(jié)能約30%，且使用壽命更長(zhǎng)，故障率更低；而蒸發(fā)風(fēng)機(jī)的使用時(shí)間最長(zhǎng)，為了保證數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT設(shè)備正常散熱，即便壓縮機(jī)不工作，蒸發(fā)風(fēng)機(jī)也需要全天工作，所以采用節(jié)能的風(fēng)機(jī)非常必要。EC風(fēng)機(jī)采用直流供電，高效EC電機(jī)驅(qū)動(dòng)，無(wú)渦殼外轉(zhuǎn)子風(fēng)機(jī)葉輪，具有高效、低噪、無(wú)級(jí)調(diào)速等優(yōu)良品質(zhì)，比普通風(fēng)機(jī)節(jié)能約30%。

合理提高空調(diào)機(jī)工作溫度

在其它工況條件不變的情況下，空調(diào)機(jī)的設(shè)定溫度（回風(fēng)溫度）每提高1℃，則空調(diào)機(jī)效率提高3～5%。目前在美國(guó)的實(shí)驗(yàn)（experiment)室正在進(jìn)行服務(wù)器可靠性測(cè)試，試圖提高機(jī)房環(huán)境溫度5℃。從現(xiàn)實(shí)角度（angle)講，國(guó)內(nèi)的用戶(hù)可以考慮從改善氣流組織的方面入手來(lái)提高空調(diào)機(jī)的工作溫度。就目前情況來(lái)看，改變數(shù)據(jù)中心的控制（control)溫度是最有效的節(jié)能措施之一。

合理設(shè)計(jì)氣流組織方式

傳統(tǒng)的氣流組織方式，無(wú)論是上送風(fēng)系統(tǒng)還是下送風(fēng)系統(tǒng)，都是通過(guò)冷卻環(huán)境來(lái)冷卻IT設(shè)備，整個(gè)數(shù)據(jù)中心類(lèi)似于一個(gè)冷庫(kù)，很多沒(méi)有IT設(shè)備，不需要冷卻的地方也冷卻啦，等于額外付出了冷量，這樣的氣流組織方式是不經(jīng)濟(jì)的。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。 特征：節(jié)能一體式機(jī)房空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。而且由于熱負(fù)荷分布不均勻，還會(huì)出現(xiàn)局部過(guò)冷或過(guò)熱現(xiàn)象，影響主設(shè)備的正常工作(gōng zuò)。另外，由于冷熱氣流混合，部分冷空氣短路，空調(diào)系統(tǒng)的冷量利用率(availability)很低，不到50%，造成了電能的極大浪費(fèi)。

海瑞斯精密空調(diào)公司(Company)根據(jù)國(guó)內(nèi)(guó nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，推薦使用冷熱通道隔離的氣流組織方式方法，即 ;冷通道隔離系統(tǒng) ;或 ;熱通道隔離系統(tǒng) ；能夠徹底解決冷熱氣流混合的問(wèn)題，空調(diào)機(jī)送風(fēng)溫度（temperature)可以從16℃提高到20℃；回風(fēng)溫度可以從23℃提高到30℃，從而極大的提高了空調(diào)的運(yùn)行效率，降低了能耗。以冷通道隔離系統(tǒng)為例，在極端情況下，空調(diào)機(jī)的送風(fēng)溫度可以提高到23℃，回風(fēng)溫度可以提高到30℃。由于冷空氣全部被約束在冷通道內(nèi)，與傳統(tǒng)的 ;冷庫(kù)型數(shù)據(jù)中心 ;相比，這種 ;冰箱型數(shù)據(jù)中心 ;的環(huán)境溫度更高，受維護(hù)結(jié)構(gòu)漏熱的影響也更小，進(jìn)一步增加(increase)了節(jié)能效果。采用這種冰箱型的氣流組織方式，可利用的冷量比冷庫(kù)型的約高30%，可以立即節(jié)省25%的空調(diào)設(shè)備初投資。

合理選用機(jī)柜及附件

對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)柜前送風(fēng)方式，必須(have to)采用網(wǎng)孔門(mén)機(jī)柜，并選擇適宜的機(jī)柜門(mén)過(guò)孔率，盡量最大化減少空氣(Basin air)進(jìn)出機(jī)柜的阻力(resistance)損失，從而實(shí)現(xiàn)更大的送風(fēng)量，提供熱交換效率。

另外，合理使用盲板既可以避免冷空氣在機(jī)柜內(nèi)短路，又可以防止熱空氣回流到冷通道，減少冷熱氣流直接混合的可能，提高冷量的利用率(availability)。

自然冷卻功能的冷凍水系統(tǒng)

作為集中冷源的冷凍水系統(tǒng)與各自獨(dú)立的直接膨脹式空調(diào)系統(tǒng)相比，制冷效率更高，設(shè)備更集中更少，運(yùn)行更穩(wěn)定，故障率和維護(hù)成本更低，國(guó)外眾多大型數(shù)據(jù)中心普遍使用冷凍水空調(diào)系統(tǒng)。

由于計(jì)算機(jī)機(jī)房熱負(fù)荷較大，常年需要冷水機(jī)組運(yùn)行，即便室外溫度很低的情況(Condition)下也要照常工作。這樣，當(dāng)室外溫度較低時(shí)，就可以利用冷空氣冷卻高溫回水，不需要開(kāi)啟壓縮機(jī)即可為空調(diào)室內(nèi)機(jī)提供冷量，這種方法即為自然冷卻方法。利用自然冷卻效應(yīng)開(kāi)發(fā)的冷水機(jī)組即為自然冷卻冷水機(jī)組，它與普通冷水機(jī)組最大的區(qū)別在于它在冷凝盤(pán)管之前安裝了自然冷卻熱交換盤(pán)管，旨在優(yōu)先利用環(huán)境冷空氣冷卻盤(pán)管內(nèi)的回水。

海瑞斯機(jī)房制冷專(zhuān)家提出的數(shù)據(jù)中心自然冷卻冷凍水系統(tǒng)，已通過(guò)國(guó)家專(zhuān)利審批。它通過(guò)冷凍水循環(huán)管路的精心設(shè)計(jì)以及控制邏輯(Logic)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)與機(jī)房?jī)?nèi)部空調(diào)氣流組織的完美匹配，并且可以根據(jù)室內(nèi)熱負(fù)荷(load)以及室外環(huán)境的變化，對(duì)冷凍水流量進(jìn)行靈活的調(diào)節(jié)，將自然冷卻的效益發(fā)揮到最大，始終使機(jī)組保持高效運(yùn)行。此套數(shù)據(jù)中心空調(diào)解決方案根據(jù)安裝地區(qū)氣候條件的不同，可以實(shí)現(xiàn)30～70%的節(jié)能(Energy saving)，使得運(yùn)行費(fèi)用大幅縮減，而為此增加的空調(diào)設(shè)備初投資，最多兩年的時(shí)間就可以收回，而整個(gè)機(jī)組的使用壽命至少有10年。

節(jié)能環(huán)保作為綠色(green)的代名詞，如今已風(fēng)靡全球(global)，隨著全球氣候日趨變暖和能源日趨緊張、能源成本不斷上漲(rise)，企業(yè)中的高能耗部門(mén)數(shù)據(jù)中心正面臨著降低（reduce)能耗、提高資源利用率(availability)、節(jié)約成本的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，構(gòu)建節(jié)能型的數(shù)據(jù)中心受到越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心管理人員(personnel)和IT廠(chǎng)商的關(guān)注，并成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心的必然發(fā)展趨勢(shì)。

綠色數(shù)據(jù)機(jī)房從概念提出到ICT行業(yè)相繼跟進(jìn)不到一年的時(shí)間，但在全球節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，在各大IT廠(chǎng)商的推動(dòng)下，綠色數(shù)據(jù)中心很快從 ;起點(diǎn) ;上升到 ;沸點(diǎn) ;：無(wú)論是從芯片級(jí)入手提升服務(wù)器性能，還是改進(jìn)基礎(chǔ)軟件架構(gòu)效率，或者是改善機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境，各大廠(chǎng)商紛紛提出各自的解決方案。精密空調(diào)（也稱(chēng)恒溫恒濕空調(diào)），外文名Precision Air Conditioner，是指能夠充分滿(mǎn)足機(jī)房環(huán)境條件要求的機(jī)房專(zhuān)用精密空調(diào)機(jī)，是在近30年中逐漸發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新機(jī)種，特點(diǎn)為大風(fēng)量、熱負(fù)荷變化，應(yīng)用于圖書(shū)館、檔案館、印鈔廠(chǎng)等。海瑞斯機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)制冷專(zhuān)家，也為打造(Build)綠色數(shù)據(jù)中心提出了相應(yīng)的機(jī)房制冷空調(diào)解決方案。

海瑞斯機(jī)房空調(diào)/基站空調(diào)的控制邏輯突顯節(jié)能控制，與舒適性空調(diào)的控制截然不同，其原理是通過(guò)程序修改根據(jù)用戶(hù)(user)的要求實(shí)現(xiàn)不同環(huán)境的溫度要求和溫度控制范圍，并在保證機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，還可以利用巧妙的控制邏輯設(shè)計(jì)，最大限度縮短制冷、電加熱、加濕等運(yùn)行時(shí)間，從而極大地減少了機(jī)器的運(yùn)行成本，降低能耗和維護(hù)量。通過(guò)延遲邏輯，減少壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、加濕器和電加熱等受控部件的頻繁啟停帶來(lái)的高能耗，微電腦控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、加濕器、電加熱器等部件的控制，完全智能化。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組各部件實(shí)時(shí)監(jiān)控，準(zhǔn)確無(wú)誤地顯示(display)各部件的工作狀態(tài)(status)，并保留歷史記錄。另外，通過(guò)控制器或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的開(kāi)停機(jī)功能。當(dāng)運(yùn)行主機(jī)不能滿(mǎn)足制冷或制熱需求時(shí)，啟動(dòng)備用機(jī)組實(shí)現(xiàn)能量切換。

直接新風(fēng)冷卻空調(diào)機(jī)組

這是一種最簡(jiǎn)單有效的自然冷卻方式，通過(guò)換氣風(fēng)機(jī)將室外經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理的冷空氣引入并將室內(nèi)熱空氣排出。恒溫恒濕空調(diào)根據(jù)工藝要求所確定的溫度和相對(duì)濕度稱(chēng)之為空調(diào)溫度和相對(duì)濕度基數(shù)?？照{(diào)房間（或區(qū)域）內(nèi)溫度和相對(duì)濕度在持續(xù)時(shí)間內(nèi)偏離溫、濕度基數(shù)的最大差值（Δt和 ）稱(chēng)為空調(diào)精度，即波動(dòng)范圍。一些特殊的工藝過(guò)程或科學(xué)實(shí)驗(yàn)，要求溫度、濕度的變化偏差和區(qū)域偏差很小需要注意的是，這種方式只適合于空氣比較清潔的環(huán)境，否則機(jī)房(engine room)內(nèi)極易被污染，增加(increase)機(jī)房維護(hù)工作量，甚至引起電信設(shè)備故障。

乙二醇自然冷卻節(jié)能機(jī)組

乙二醇自然冷卻節(jié)能機(jī)組由三個(gè)基本部分組成：室內(nèi)機(jī)(Indoor unit)組(包括：循環(huán)風(fēng)機(jī)與自然冷卻盤(pán)管)、室外機(jī)(machine)組(包括：干式冷卻器及風(fēng)機(jī))以及乙二醇溶液系統(tǒng)(包括：乙二醇水泵、三通調(diào)節(jié)閥、控制器(Controller)及管路)。這種系統(tǒng)可以做成一個(gè)整體機(jī)組，也可以做成兩到三個(gè)獨(dú)立部分(室內(nèi)機(jī)組、室外機(jī)組、水泵與控制，其中水泵與控制部分可以集成到室內(nèi)機(jī)組或室外機(jī)組)，視安裝場(chǎng)地情況而定。

乙二醇節(jié)能具有大量?jī)?yōu)點(diǎn)，如采用可靠的工業(yè)控制單元使乙二醇機(jī)組工作穩(wěn)定，控制精度高；不改變?cè)锌照{(diào)系統(tǒng)風(fēng)量和加濕，不改變?cè)袡C(jī)(organic)房溫濕度參數(shù)(parameter)；節(jié)電可達(dá)30%，即一般交換(exchange)機(jī)機(jī)房空調(diào)機(jī)組一年用電40萬(wàn)——萬(wàn)千瓦時(shí)，通過(guò)改造后可節(jié)電12萬(wàn)～21萬(wàn)千瓦時(shí)；乙二醇系統(tǒng)工作期間，空調(diào)壓縮機(jī)停止運(yùn)行，增加壓縮機(jī)使用壽命(lifetime)50%等。

空氣(Basin air)-空氣熱交換機(jī)組

這種熱交換機(jī)組主要由兩個(gè)風(fēng)機(jī)、一個(gè)空氣對(duì)空氣熱交換器及控制（control)系統(tǒng)組成。機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。 特征：節(jié)能一體式機(jī)房空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。當(dāng)室外溫度比室內(nèi)溫度低5-6℃時(shí)就可獲得較好的冷卻效果(xiàoguǒ)。與直接引入室外新風(fēng)的自然冷卻機(jī)組相比，冷卻效果稍差一些，但可以保證室內(nèi)的清潔。

海瑞斯空氣-空氣換熱器(TELEVENT)的原理是采用了逆流式或叉流式鋁制空氣對(duì)空氣換熱芯體，在環(huán)境溫度低于機(jī)柜內(nèi)部溫度時(shí)，熱交換器將熱量(Heat)散出到外部環(huán)境。環(huán)境空氣在換熱芯體的外循環(huán)流動(dòng)，冷卻內(nèi)循環(huán)空氣，換熱器兩側(cè)密封良好，外循環(huán)空氣不會(huì)滲透到內(nèi)循環(huán)側(cè)，避免了外界的灰塵和水氣進(jìn)入內(nèi)循環(huán)氣流并帶入機(jī)柜。

模塊化機(jī)房專(zhuān)用空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。特征，節(jié)能一體式機(jī)房空調(diào)采用一體式機(jī)身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具備新風(fēng)節(jié)能、大風(fēng)量、高顯熱、高效過(guò)濾、網(wǎng)絡(luò)控制等功能，滿(mǎn)足機(jī)房的高負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的散熱要求。多種制冷方式，風(fēng)冷機(jī)房空調(diào)、水冷機(jī)房空調(diào)、冷凍水機(jī)房空調(diào)、風(fēng)冷雙冷源機(jī)房空調(diào)、水冷雙冷源機(jī)房空調(diào)，乙二醇機(jī)房空調(diào)型等多種機(jī)型，型單機(jī)從5.5KW～200KW，水冷型單機(jī)從5.5KW～200KW。

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