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間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)

       隨著5G大數(shù)據(jù)時代的來臨,網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)和數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來越大,而隨之帶來數(shù)據(jù)中心消耗的電能也越來越多。據(jù)統(tǒng)計(jì),2018年全國的數(shù)據(jù)中心用電量為1608.89億千瓦時,超過了上海市2018年全社會用電量,占中國全社會用電量的2.35%;2023年預(yù)計(jì)可達(dá)2,667.92億千瓦時,年均增長率將達(dá)到10.64%,約等于2.5個三峽的發(fā)電量。用電問題已成為制約數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展的瓶頸。下表是數(shù)據(jù)中心各系統(tǒng)配置能耗占比。分析表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),在非IT的能耗中,約有63%的損耗是數(shù)據(jù)中心降溫冷卻系統(tǒng)造成的。

間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(圖1)

       針對數(shù)據(jù)中心降溫冷卻系統(tǒng)高能耗問題,行業(yè)內(nèi)嘗試做過多種節(jié)能方案,其中間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(Indirect Evaporative Cooling,縮寫為IEC)是最具潛力的冷卻解決方案之一。

下圖為間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)的工作原理圖及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡圖。

間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(圖2)

       間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)主要包括板式換熱器、噴淋系統(tǒng)、壓縮機(jī)補(bǔ)冷系統(tǒng)三大核心部件。降溫過程中,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的待處理空氣通過板式換熱裝置,首先利用室外空氣對待處理空氣進(jìn)行冷卻,同時噴淋系統(tǒng)噴淋水利用室外空氣的熱量,在板式換熱裝置中蒸發(fā),利用蒸發(fā)吸熱,來降低待處理空氣溫度,使其最大程度地冷卻機(jī)房內(nèi)部循環(huán)空氣。整個處理過程,室內(nèi)空氣是一個閉式循環(huán)系統(tǒng),而室外空氣是一個開系統(tǒng)。室外空氣并不進(jìn)入數(shù)據(jù)中心內(nèi)部,從而避免室外空氣中水分、污染物進(jìn)入數(shù)據(jù)中心。由于處理空氣不與水直接接觸,其含濕量不變,實(shí)現(xiàn)空氣的等濕降溫。

運(yùn)行模式

依據(jù)室外溫度不同,間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)可以采取三種運(yùn)行模式。

間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(圖3)

       以單套系統(tǒng)(選用BXB2000-2200-12.0板式換熱器)為例,通過選型計(jì)算可知,相比單純用制冷空調(diào)系統(tǒng),采用間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng),每小時板式換熱器可回收194kw的熱量,噴淋系統(tǒng)可吸收686kw的熱量,總共回收880kw的熱量。由此可見,采用間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng),每小時可使冷卻降溫系統(tǒng)節(jié)約用電352kw*h,節(jié)能效果顯著。

案例展示


間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(圖4)

間接蒸發(fā)式冷卻系統(tǒng)(圖5)




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