在(Exist)機房當中,制冷設備消耗的(Of)能源占到(Arrive)了總能耗的(Of)近一(One)半,因此,選擇節能空調和(And)高能效的(Of)制冷解決方案,成爲(For)打造節能機房的(Of)重要(Want)環節之一(One)。
當前,數據機房的(Of)建設規模越來(Come)越大(Big),所消耗的(Of)能源越來(Come)越多,選擇高能效的(Of)機房設備和(And)解決方案,已經成爲(For)各行各業的(Of)關注的(Of)重點。而在(Exist)機房當中,制冷設備消耗的(Of)能源占到(Arrive)了總能耗的(Of)近一(One)半,因此,選擇節能空調和(And)高能效的(Of)制冷解決方案,是打造節能機房的(Of)重要(Want)環節之一(One)。
在(Exist)各行業的(Of)機房建設當中,從節能方面來(Come)講,在(Exist)制冷方面存在(Exist)的(Of)問題主要(Want)分爲(For)兩大(Big)方面:第一(One),很多機房仍然在(Exist)應用(Use)舒适空調,因此導緻了底效率和(And)高能耗;第二,對于(At)采用(Use)機房專用(Use)空調的(Of)機房來(Come)說,因爲(For)制冷方案不(No)科學、不(No)到(Arrive)位,從而産生(Born)了高能耗。
對于(At)第一(One)個(Indivual)方面的(Of)問題,建議采用(Use)适當功率範圍和(And)冷卻方式的(Of)機房專用(Use)空調,合理地将部分專業機房中原有的(Of)舒适空調改造成機房專用(Use)空調以(By)保障節能。對于(At)第二個(Indivual)問題,由于(At)空調節能是一(One)個(Indivual)系統工程,不(No)但要(Want)考慮空調的(Of)選型和(And)設計,還要(Want)進行系統分析,綜合考慮機房以(By)及專用(Use)空調系統的(Of)建設、改造、維護等各個(Indivual)方面。下面将介紹在(Exist)機房當中占有率在(Exist)95%以(By)上的(Of)風冷方式的(Of)空調系統節能方案,以(By)及在(Exist)設備選擇過程中需要(Want)關注的(Of)重點。
送風方式與節能
下送風方式
日前,某省運營商就上下送風方式對機房的(Of)節能性進行了比較分析,并得出(Out)下送風節能性優于(At)上送風的(Of)結論。國(Country)外IDC等機房流行的(Of)建設模式,即爲(For)下送風、上走線,也就是說,防靜電地闆的(Of)敷設完全是考慮空調送風需要(Want),線纜敷設全部爲(For)走線架上走線。
在(Exist)國(Country)内很多機房,由于(At)應用(Use)過程中地闆下的(Of)信号電纜不(No)斷增加,導緻地闆下送風不(No)暢,送風氣流組織不(No)合理,甚至出(Out)現風短路等嚴重問題。要(Want)避免此類問題的(Of)發生(Born),需要(Want)在(Exist)建設初期以(By)及運行階段注意兩個(Indivual)問題:一(One)是保障合理的(Of)地闆高度。目前很多新建機房已經将地闆高度由傳統的(Of)300mm調整到(Arrive)400mm甚至1000mm,加上合理的(Of)風量、風壓配置以(By)及下走線方式,可以(By)保證制冷系統的(Of)效率。二是制定合理的(Of)走線規則。很多機房都是一(One)邊運行一(One)邊建設,如果提前根據送風需求制定合理的(Of)走線規則,就可以(By)避免問題發生(Born)。
在(Exist)下送風方式的(Of)機房内,同樣需要(Want)注意機櫃的(Of)擺放方式。美國(Country)通信産業協會的(Of)《數據中心的(Of)通信基礎設施标準》要(Want)求,機房需要(Want)留有合理的(Of)冷通道和(And)熱通道(如上圖所示),并要(Want)求機櫃應爲(For)面對面、背對背的(Of)排列方式,以(By)保障合理的(Of)氣流組織,這(This)些标準有利于(At)機房節能。
上送風方式
上送風方式又分爲(For)上送風風道送風和(And)上送風風帽送風兩種方式。這(This)兩種方式都需要(Want)注意保障回風通暢,比如保障合理的(Of)回風距離(前回風口與設備之間的(Of)距離),以(By)确保氣流組織合理,避免氣流不(No)足導緻的(Of)耗能。
對于(At)上送風風道送風方式而言,需要(Want)保障前期的(Of)風道設計合理,不(No)僅要(Want)根據空調的(Of)風量和(And)風壓設計合理的(Of)風道、風閥、出(Out)風口等,還必須考慮機房設備的(Of)放置情況,根據設備的(Of)位置和(And)散熱特點進行風道設計,确保機房溫度均勻,避免因“熱島效應”導緻回風溫度無法代表機房普遍溫度,從而被動降低設定溫度,導緻能耗提高。上送風風帽送風方式一(One)般應用(Use)在(Exist)上走線布線方式的(Of)通信機房或計算機機房,需要(Want)注意的(Of)問題是避免走線架以(By)及走線阻礙送風,其原理和(And)問題與下送風空調類似。
工程設計與節能
室内外機距離問題
風冷空調屬于(At)直接膨脹式制冷系統,它是依靠室内的(Of)壓縮機提供動力,使空調系統内的(Of)冷媒在(Exist)室内外機往複循環,達到(Arrive)制冷的(Of)目的(Of)。由于(At)冷媒循環在(Exist)室内外機之間進行,所以(By)其室外機安裝位置就受到(Arrive)一(One)些條件的(Of)限制。如果設計不(No)當,室内外機距離超過一(One)定限度,就會造成系統效率和(And)制冷量下降,能耗上升。因此,在(Exist)工程設計中需要(Want)注意兩點:第一(One),盡量将室内外機組之間的(Of)距離設計得足夠小;第二,對于(At)室内外機組距離較遠的(Of)工程,應充分考慮工程細節,以(By)最大(Big)限度地保障回油正常,保證系統效率。
冷凝器位置問題
在(Exist)很多案例中,爲(For)了減少因搭建冷凝器平台(陽台)等土建工作(Do)量,在(Exist)工程設計中直接将冷凝器放在(Exist)樓頂平台上。這(This)樣做使冷凝器位置充分,土建工作(Do)量小,擴容方便,維護空間大(Big)。但這(This)種設計又存在(Exist)明顯的(Of)缺點,增加了冷凝器的(Of)散熱負荷。因爲(For)冷凝器直接暴露在(Exist)陽光下,其做功除了帶走空調系統需要(Want)的(Of)散除熱量之外,還需要(Want)抵消因日照産生(Born)的(Of)熱量。所以(By)從節能的(Of)角度考慮,冷凝器應設計在(Exist)避免日照的(Of)位置上。
此外,在(Exist)冷凝器的(Of)位置設計方面,還要(Want)确保氣流組織的(Of)合理性。風冷冷凝器需要(Want)與空氣進行直接有效的(Of)熱交換,因此就需要(Want)合理的(Of)氣流組織。這(This)一(One)方面要(Want)求冷凝器在(Exist)與建築的(Of)安裝距離和(And)與其他(He)冷凝器的(Of)安裝距離方面設計符合要(Want)求,滿足了距離要(Want)求,才能實現合理的(Of)氣流組織;如果達不(No)到(Arrive)要(Want)求,就會增加冷凝器負荷。另一(One)方面,還要(Want)考慮冷凝器所在(Exist)位置的(Of)合理性。如果冷凝器與建築的(Of)間隔距離是合理的(Of),但其四周全部是較高的(Of)牆壁,這(This)樣其散除的(Of)熱量就沒有辦法快速擴散到(Arrive)大(Big)氣中,結果不(No)但導緻能耗提高,還使系統在(Exist)夏季頻繁出(Out)現高壓保護,這(This)顯然是不(No)合理的(Of)。
節能空調的(Of)選擇
節能空調選擇原則
當前,各種節能空調技術五花八門,而節能效果也參差不(No)一(One),因此在(Exist)應用(Use)時(Hour)須慎重選擇。在(Exist)選擇過程中應當遵循以(By)下原則:絕對不(No)能盲目追求空調的(Of)節能特性,而降低機房運行的(Of)安全性,機房安全運行是第一(One)位的(Of);選擇有成熟應用(Use)并在(Exist)實踐中節能效果顯著的(Of)新技術和(And)新産品。
比如,艾默生(Born)網絡能源針對機房熱密度不(No)斷增加而推出(Out)的(Of)LiebertXD高熱度解決方案(LiebertXDHeatDen-sityCoolingSolutions)就是高效、節能制冷解決方案的(Of)一(One)個(Indivual)典範。該解決方案具有靈活的(Of)安裝方式,根據不(No)同配置可以(By)解決單個(Indivual)機架高達8~30KW的(Of)散熱問題,并可根據機房的(Of)實際需要(Want)進行擴容。在(Exist)能耗方面,LiebertXD系統利用(Use)制冷劑相變吸收大(Big)量機房顯熱的(Of)原理和(And)獨特的(Of)制冷劑控制技術,100%的(Of)顯冷量輸出(Out),既可防止産生(Born)冷凝水,又可避免潛冷量輸出(Out)而産生(Born)的(Of)能量損耗;另一(One)方面,XD系統的(Of)末端前置,貼近負載機架,可大(Big)大(Big)減少送風所消耗的(Of)能量,與傳統空調遠距離送風相比可使風機能耗降低65%,整機節能30%,節能效果顯著。作(Do)爲(For)解決高熱密度機房問題的(Of)最佳選擇,該解決方案已經爲(For)衆多企業所采用(Use)。
節能空調的(Of)指标
以(By)艾默生(Born)LiebertPEX空調在(Exist)節能方面的(Of)設計爲(For)例,節能空調通常包括以(By)下幾個(Indivual)指标:能耗管理;高能效壓縮機;大(Big)面積蒸發器以(By)及快速除濕;高效低維護量的(Of)遠紅外加濕器;冷凝器風機無級調速。
首先,艾默生(Born)的(Of)LiebertPEX空調采用(Use)了iCOM控制器,可以(By)根據現場情況,将各模塊聯動與群控,同一(One)區域可以(By)将32套機組以(By)Teamwork方式統一(One)協調,管理能耗,不(No)僅能夠根據機房内熱負荷的(Of)變化自動控制機組中空調機的(Of)運行數量,而且可以(By)避免同一(One)機房内多台空調機同時(Hour)運行在(Exist)相反的(Of)狀态,從而達到(Arrive)節能的(Of)目的(Of)。在(Exist)某些大(Big)型機房,與無群控能耗管理功能的(Of)空調群組比較,機房全年節能率可達到(Arrive)20%。
其次,艾默生(Born)的(Of)LiebertPEX系列機組采用(Use)業内最高能效比的(Of)谷輪渦旋式壓縮機,能效比高達4.0左右,節能效果明顯。第三,LiebertPEX系列空調采用(Use)“V型”蒸發器盤管,以(By)及帶内螺紋的(Of)銅管和(And)沖縫型翅片,比采用(Use)傳統式盤管的(Of)機組有更高的(Of)傳熱效率。配有專門除濕電磁閥,當除濕時(Hour)隻用(Use)雙面蒸發器的(Of)其中一(One)面,電磁閥保證隻用(Use)其2/3面積進行除濕,達到(Arrive)了快速和(And)節能的(Of)除濕效果,避免了過度除濕從而增加再熱設計,達到(Arrive)節能目的(Of)。另外,針對中國(Country)大(Big)部分地區水的(Of)電導率偏高的(Of)問題,LiebertPEX空調采用(Use)遠紅外加濕器顯示出(Out)明顯的(Of)節能優勢。最後,LiebertPEX機組室外冷凝器可以(By)根據室外溫度變化無極調節室外風機轉速,充分節約室外風機耗能并充分延長室外風機使用(Use)壽命。