NP12-38AH湯淺蓄電池UPS電源
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混合冷卻
由于常規(guī)間接蒸發(fā)冷卻設(shè)備尺寸已經(jīng)非常龐大,往往較難以再增加空間來做氣流旁路,因此直接機械制冷與混合冷卻基本沒有流道區(qū)別,。從理論上來講,在混合冷卻之后應(yīng)該還有機械制冷,將機房回風(fēng),室外新風(fēng)均旁流過空空換熱器,各自直接去蒸發(fā)器和冷凝器,。以后碰到合適的需求場景,我們再論述這個問題,。此次蒸發(fā)冷卻技術(shù)簡介,僅一掠帶過。
因此這第三種運行模式則得以簡化,非干冷自然冷卻,、非濕冷自然冷卻,則啟動混合冷卻方式,。在混合模式中是否噴水蒸發(fā)原則上與上節(jié)中濕冷、干冷同時達到要求時的選擇一致,。根據(jù)能耗進行擇優(yōu)選擇,。
由于數(shù)據(jù)中心終端客戶的差異,受限于上下電機柜數(shù)量及其服務(wù)器CPU使用率等,其負載波動即使小也能在±20%～30%之間,如果大的話也可能在10%～100%之間。因此機械制冷往往配的是變頻壓縮機,EC風(fēng)機,以提升運行能效,節(jié)約系統(tǒng)耗能,。
(4)更節(jié)能的根本原因
有很多人覺得這還用說么?不就是間接蒸發(fā)么?其實真相并不是這樣的,。
①更節(jié)能vs蒸發(fā)數(shù)據(jù)中心典型水冷離心機+板換,也是利用了大量冷卻塔進行蒸發(fā),甚至其蒸發(fā)量遠大于間接蒸發(fā),。因此更節(jié)能與蒸發(fā)無關(guān);
?、诟?jié)能vs間接如果這個間接是指蒸發(fā)與最終被冷卻的室內(nèi)空氣間接接觸,那么這個估計最容易理解,如果直接蒸發(fā),回風(fēng)濕度就升高了還需要除濕,得不償失,但是這只是勉強維持蒸發(fā)的節(jié)能潛力,也不會比典型數(shù)據(jù)中心水冷離心+板換更節(jié)能。如果這個間接是指蒸發(fā)冷卻的是室外空氣溫度而非水溫,那么這涉及到水冷與風(fēng)冷的問題,從典型應(yīng)用來看,目前風(fēng)冷的效能仍然無法與水冷相提并論,。(風(fēng)冷雖然比水冷少了一級換熱,，但是受限于邊際成本及設(shè)計習(xí)慣約束的兩器設(shè)計，以及風(fēng)的體積比熱遠小于水的體積比熱,，不到萬分之三,，而其揚程往往接近水的千分之三，導(dǎo)致風(fēng)的傳輸損耗往往十倍大于水,，往往導(dǎo)致水冷的冷凝溫度更低,，制冷能效更高。蒸發(fā)側(cè)也是同一道理);
?、鄹?jié)能vs就近制冷數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域間接蒸發(fā)
比傳統(tǒng)典型方案節(jié)能的真正原因其實是,間接蒸發(fā)通過擴大動力設(shè)施的占地面積,實現(xiàn)了就近分散制冷,。分散制冷,導(dǎo)致壓縮機變小,性能偏差,占地面積擴大,屬于負面因子。就近制冷,減少了傳輸路由,降低損耗,屬于正面因子,。在地價低廉的地區(qū),全年氣候較低的地區(qū),負面因子的效應(yīng)都將大比例縮小,。而正面因子主要受電力單價結(jié)構(gòu)與間接蒸發(fā)數(shù)據(jù)中心新應(yīng)用的邊際成本影響。隨著大型超大型數(shù)據(jù)中心遠離核心一線超一線城市落地,以及有意跟隨的廠家就近生產(chǎn)與深度定制,以及戰(zhàn)略意圖的讓利,已經(jīng)讓更節(jié)能的平衡點在很多地區(qū)逐步偏向間接蒸發(fā)冷卻;
?、芨?jié)能vs更低的供冷需求實際上間接蒸發(fā)
的空調(diào)回風(fēng)溫度往往都在35℃以上,而常規(guī)典型設(shè)計依然有很多在30℃以下,。送風(fēng)溫度越低,機械制冷的權(quán)重將加大,當(dāng)大家都向同一典型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計時,間接蒸發(fā)冷卻的更節(jié)能量將進一步下降,在部分地區(qū)甚至?xí)_到持平甚至不如的地步。在同一個較高的供冷需求標(biāo)準(zhǔn)下,面對冷通道封閉,也即是面對非定制型典型IDC客戶,間接蒸發(fā)冷卻的更節(jié)能空間在很多城市都將歸零,。
3 數(shù)據(jù)中心間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)應(yīng)用潛力分析
既然隨著負荷密度上升,再冷的風(fēng)也吹不涼滾燙的芯[2],那么作為可能的過渡性技術(shù)的間接蒸發(fā)技術(shù)是不是就沒必要研究,、應(yīng)用和發(fā)展了?
顯然也不是這樣。一方面是負荷密度的提升并沒有那么迅速和迫切,至少離非液冷不可的臨界密度還有很長的一段路要走;另一方面全國乃至全球注定的國家,、省市,、地區(qū)之間的發(fā)展不均衡,導(dǎo)致即使液冷成為主流之后,間接蒸發(fā)冷卻仍然會有很長一段的生存空間。
而低發(fā)達地區(qū)往往地處內(nèi)陸,遠離沿海,正好與間接蒸發(fā)所需求的氣候條件較為適配,。
(1)低TCO-正向
?、僖淮瓮顿Y-硬件配置間接蒸發(fā)的高效節(jié)能是有前提的,筆者曾經(jīng)在2013年考察天津某機房采用的京都制冷的技術(shù)-轉(zhuǎn)輪式間接蒸發(fā)冷卻技術(shù),一看其采用的定頻活塞壓縮機,就知道在國標(biāo)工況下不可能比常規(guī)節(jié)能,。從其配置也能看出,只能是在高供冷溫度下,機械制冷僅占一個極小的比例下才能實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)于典型設(shè)計。
如今隨著《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范GB50174-2017》[5]生效已有些年頭,供冷溫度在部分自用及定制型IDC中已得到大幅度提升,同時間接蒸發(fā)的供應(yīng)鏈和生態(tài)鏈國內(nèi)也逐步成熟,導(dǎo)致其硬件配置已經(jīng)顯著優(yōu)于常規(guī)典型風(fēng)冷精密空調(diào)系統(tǒng),。
間接蒸發(fā)冷卻的核心硬件主要是用于室外循環(huán)與室內(nèi)循環(huán)的EC風(fēng)機,、高效空空換熱器(往往交叉流/混合流用的多,既不是恒流也不是逆流都可稱為混合流,效率往往超過60%),、高效變頻壓縮機+高效蒸發(fā)器與高效冷凝器,、低阻高效冷凍水換熱盤管。
當(dāng)然在地價足夠低廉和電價及碳排等綜合單
價足夠高的條件下,硬件也都還有進一步高效的設(shè)計和選擇空間,。
?、谶\營支出-氣候條件與供冷溫度極低氣溫下,水流速較低的區(qū)域或者冷塔濺水等易結(jié)冰,而間接蒸發(fā)此種工況下,一般可以干冷卻運行。本文在技術(shù)簡介中,我們定性給出了相比典型架構(gòu)間接蒸發(fā)統(tǒng)一到同一高供冷需求的低供冷溫度下時,更節(jié)能空間在很多城市趨于零的結(jié)論,。在本節(jié)中,我們把供冷溫度統(tǒng)一到一個較低的標(biāo)準(zhǔn),也即接近規(guī)范上限,。
節(jié)能計算示例:
數(shù)據(jù)中心典型間接蒸發(fā)工況為
回風(fēng)T2:37℃;
送風(fēng)T1:25℃;
方案A采用間接蒸發(fā)冷卻技術(shù):間接蒸發(fā):To1-18℃,To2-19℃;
設(shè)計選用15+3臺間接蒸發(fā)空調(diào),為三個模塊機房服務(wù)。
方案B采用典型變頻水冷離心+板換+冷塔,。
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