在大數(shù)據(jù)和云計算的背景下,各地啟動了大量數(shù)據(jù)中心的建設(shè),而空調(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的主要投資和能源消耗。目前,中央空調(diào)設(shè)計安裝中冷水空調(diào)系統(tǒng)因其適用范圍廣、節(jié)能效果顯著,被廣泛應用于大中型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中??照{(diào)末端作為冷水空調(diào)系統(tǒng)能耗的重要組成部分,能耗占比較大,具有節(jié)能潛力。[敏感詞]便從冷水系統(tǒng)空調(diào)末端形式,分析了不同制冷劑和不同布置方式,并根據(jù)理論計算和實際工程測量數(shù)據(jù)評估了空調(diào)末端系統(tǒng)的節(jié)能策略。
空調(diào)末端形式
1、按布置位置分類
根據(jù)布置位置的不同,空調(diào)端可分為房間級、列間級和機架級。
①房間級空調(diào)末端
機房級空調(diào)末端主要是機房專用的空調(diào)末端,其布置是在機房的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置專門的空調(diào)區(qū)域,其中設(shè)置機房專用的空調(diào)末端??照{(diào)末端送風方式可分為下送風和上送風兩種,機房專用空調(diào)末端下送風方式是通過靜壓室自下而上輸送冷空氣,是目前常用的空調(diào)末端方式。機房級機房專用空調(diào)末端持續(xù)耗能運行部件是風扇,出于節(jié)能考慮,主流廠家都配備了內(nèi)置控制器和后傾式電控換向電機的風扇,即EC風扇。
②列間空調(diào)末端
列間空調(diào)末端根據(jù)布置位置不同可分為列間空調(diào)末端和頂置式空調(diào)末端兩種,列間空調(diào)的端部設(shè)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)過機柜前門冷卻設(shè)備后,再通過機柜后門返回空調(diào)后部。頂置式空調(diào)末端的熱交換盤管敷設(shè)在機架上方,機柜的熱風從機柜后部流出后,經(jīng)頂置空調(diào)盤管冷卻,冷風返回機柜進風口。與室級空調(diào)末端相比,列間空調(diào)末端輸氣距離更短,所需風壓更小。同時配備EC風扇,可大幅降低風扇功耗。一般需要采取同時關(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(diào)末端
機架級空調(diào)的末端更靠近機架熱源,與IT機架緊密結(jié)合。機架級空調(diào)終端安裝在機架的前門或背板上,形成前門空調(diào)終端和背板空調(diào)終端。為了空調(diào)末端氣流分布的均勻性,一般需要在制冷系統(tǒng)的前門或后面板鋪設(shè)多個直流風扇,且每個風扇的風量較小。
2、按制冷劑分類
根據(jù)制冷劑的不同,中央空調(diào)設(shè)計安裝中末端可分為冷水式和熱管式。
①冷水空調(diào)末端
冷水式空調(diào)末端將冷水引入機房,即空調(diào)末端熱交換盤管內(nèi)的制冷劑為冷水。末端采用冷水式空調(diào),由于冷水進入機房內(nèi)部,需要加強防水、檢測、報警、排水等措施。
②熱管式空調(diào)端
熱管式空調(diào)末端換熱盤管內(nèi)的制冷劑為氟利昂(或其他相變工質(zhì)),冷水通過換熱器轉(zhuǎn)變成相應的制冷劑,也采用換熱器換熱盤管作為制冷劑的冷凝端,而換熱盤管是其蒸發(fā)端,依靠制冷劑的相變來實現(xiàn)換熱。
熱管末端空調(diào)的特點是冷水不會進入空調(diào)末端的熱交換盤管,根據(jù)制冷劑是否需要動力,可分為無動力熱管式和動力熱管式。熱管式空調(diào)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)的動力,那么該熱管式空調(diào)末端為非動力熱管式空調(diào)末端;如果沒有,則需要增加輸配電裝置的氟泵,熱管式空調(diào)末端為動力熱管式空調(diào)末端。
以上是中央空調(diào)設(shè)計安裝中冷水系統(tǒng)的分類形式,行間、機架級空調(diào)末端機型裝機容量指標優(yōu)于房間級空調(diào)末端機型,末端形式可分為:冷水式機房專用空調(diào)末端、熱管式機房專用空調(diào)末端、冷水式行間空調(diào)末端、熱管式排間空調(diào)端、冷水式頂置空調(diào)端、熱管式頂置空調(diào)端、冷水式背板空調(diào)端、熱管式背板空調(diào)端、冷水式前門空調(diào)端等熱管式前門空調(diào)端。