这是最传统的冷却方法,空调由内机和外机通过氟管路连接而成,内机由压缩机、膨胀阀和蒸发器等组成,可以实现制冷和气流输送等功能,外机则用来散热,如图1。常规采用定速涡旋压缩机制冷,少量采用数码涡旋或者变频涡旋压缩机;风冷室外机安装在室外或楼顶,内外机距离有限制:常规不高于室内机20米,不低于室内机5米,室内外管路长度推荐小于60米,超出需要延长组件和措施。 图1 风冷机房空调典型结构 1.2 送风方式:常规分为上送风方式(图2),风管送风方式(图3)和地板下送风(图4): 图2 图3 图4 1.3 典型布置:为了优化气流和进一步提升冷却,采用下送约束是比较通风并进行冷池用的一种方式,如图5。 图5 房间级空调典型气流 1.4 适合场景:风冷空调相互间独立,无单点故障,特别适合中小型数据中心,当输送气流距离较短时,可以单侧布置,当输送距离较远时,采用双侧布置,如图6。 图6 数据中心风冷空调布置 2.2板换:为了进一步提升能效,降低能耗,也会选配板换系统,图13,当环境温度较低时,开启板换自然换热。 部分数据中心也会采用顶置空调,采用热通道封闭方法,进一步缩短气流循环距离,安装顶置空调的放置方式,可以分为卧式(图16)和立式(图17)。 图16 顶置空调 2.4 冷却塔:冷却塔有开塔、闭塔,有横流和逆流之分,数据中心冷却塔一般选用钢塔,图18 为横流开式钢塔。 图18 冷却塔 2.5 循环水泵:水泵是一种把机械能转换为液体能量、让水在水系统中循环起来的装置,冷冻水和冷却水的循环都是通过水泵来进行的,常见循环水泵有端吸泵和双吸泵,如图19。 图19 循环水泵 2.7系统特点: 优点:采用冷却塔散热,占地面积小且散热效果好;离心压缩能效高;冬季情况下使用板换可以实现免费供冷。 缺点:系统构成复杂,投资大,有冷却和冷冻两个水系统,建设实施和运行维护复杂;水系统可靠性低,存在水浸机房可能;存在单点故障,需采用设备备份、环网或者双系统来解决可靠性问题。 常见布置:冷机能效高,终期负荷配备板换自然冷却可以取得较好的能效,是目前大型数据机房中心普遍采用的方案。 横流塔 逆流塔 孔板原理 冷机变频 冷机喘振 冷机启动方式 离心机压力变化 离心机制冷原理 离心机组旋转 气流组织 蓄冷罐原理 压焓图 蒸发器 |
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