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機房精密空調智能直冷優化應用技術

雙擊自動滾屏 發布者:精密空調 發布時間:2017-02-27 09:17:10 閱讀:次【字體:

一、技術名稱:機房精密空調智能直冷優化應用技術

二、技術所屬領域及適用範圍:通信行業 數據中心環境維持係統

三、與該技術相關的能耗及碳排放現狀

據工信部的統計數據,2016年我國數據中心用電量約占全社會用電量的5%,即2600億kWh,其中約40%被機房製冷係統消耗,年消耗的電量約為1060億kWh,折合標準煤約3400萬t.目前,我國的數據中心機房製冷主要依靠傳統空調技術,不但耗電量巨大,而且電能使用效率(PUE)較高,因此具有較大的節能空間。機房智能直冷優化應用技術可替代現有機房傳統空調製冷係統,有效降低空調運行耗電量,節能效果良好。目前應用該技術可實現節能量15萬tce/a,CO2減排約40萬t/a.

四、技術內容

1.技術原理

機房智能直冷優化應用技術利用製冷劑自然相變循環原理,以溫差的形式產生壓差,驅動製冷劑工質的自然相變循環流動,實現室內外無動力熱量交換。同時,采用機房能效管理軟件及環境維持係統監控軟件,實現按需供冷的自適應冷量調節及機櫃級溫度場控製。采用該技術的智能冷卻終端,可顯著降低機房原有空調製冷係統運行時的耗電量,實現節能。

2.關鍵技術

(1)機房內外無動力熱量交換技術

安裝在機櫃背部製冷終端內的液態製冷劑吸熱後蒸發為氣態,依靠重力作用,沿製冷劑導管自然流動至室外冷量分配單元,冷凝後變為液態,又自然回流至智冷終端內,依此循環,源源不斷地將室內機櫃產出的熱量排放至室外,實現機房室內外的無動力熱量交換。

(2)按需供冷的自適應冷量調節技術

每台機櫃內設備的發熱量不同,製冷終端內製冷劑蒸發量不同,從而使冷卻回流液帶回的製冷量不同,通過機房能效管理軟件,可自動調節智冷終端及室外冷源的製冷量,實現按需供冷。

(3)機櫃級溫度場控製技術

傳統機房製冷是利用高密空調同時麵向多個機櫃組製冷,從而導致離空調通風口距離不同,製冷效果不同。本技術直接在每個機櫃背部安裝智冷終端,獨立麵向機櫃熱源均勻製冷,解決機房溫度環境局部過熱的問題。

3.工藝流程

機房智能直冷優化應用技術運行流程如圖1所示。機房內(圖右側)每個機 櫃排出的熱風,使安裝在其背部的智能冷卻終端內的製冷劑工質受熱後發生相 變,由液態蒸發為氣態,依靠壓差沿製冷劑氣體管路將熱量帶到室外係統(圖左 側)的冷量分配單元,在冷量分配單元內與室外冷源進行熱交換;製冷劑工質受 冷後由氣態冷凝為液態,依靠自身重力沿製冷劑液體管路回流到智能冷卻終端 內,從而完成一個完整的熱力循環,機房內產生的熱量依此源源不斷傳遞到室外。 當室外濕球溫度低於14℃時,係統自動啟用冷卻塔,不啟用冷水機組壓縮機,充分利用自然冷源,達到節能的目的。

機房製冷

圖1 係統運行流程示意圖

五、主要技術指標

1.節能率≥30%;

2. PUE指數≤1.3.

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術於2013年通過中國電子學會組織的技術成果鑒定。目前,已規模應用於電信運營商、政府、軍隊、高校、企事業單位等800多個數據中心,運行狀態良好,節能效果明顯。

七、典型應用案例

典型用戶:中國移動、中國聯通、中國電信、中石油、國家電網等。

典型案例1

案例名稱:中國電信股份有限公司南通分公司機房製冷改造項目

技術提供單位:中能深思(北京)節能技術有限公司

建設規模:安裝13台智能冷卻終端,單機櫃製冷能力為6kW/rack.主要技改內容:機房共布置134台機櫃,其中13台安裝智能冷卻終端,獨立為服務器提供製冷服務。主要設備:13台智能冷卻終端,1台冷量分配單元,1套智能控製係統,1台冷卻塔,1台水冷冷水機組。技改投資額44萬元,建設期為1個月。年節能量為105 tce,碳減排量為227 tCO2,年節能經濟效益32萬元,投資回收期約為1.4年。

典型案例2

案例名稱:大慶石油管理局機房製冷改造項目

技術提供單位:中能深思(北京)節能技術有限公司

建設規模:安裝8台智能冷卻空調,單機櫃製冷能力為6kW/rack.主要技 改內容:機房布置有8架機櫃,全部進行智能冷卻終端係統改造。主要設備:8台智能冷卻終端,2台冷量分配單元,1套智能控製係統,1台風冷冷水機組。節能技改投資額31萬元,建設期為1個月。年節能量為36 tce,碳減排量為78tCO2,年節能經濟效益11萬元,投資回收期約2.8年。

八、推廣前景及節能減排潛力

目前,我國數據中心機房主要依靠傳統空調技術製冷,耗電量巨大,PUE指數較高。據統計,未來5年我國數據中心年用電量可達4000億kWh,其中約40%被機房製冷係統消耗。預計未來5年,該技術的推廣比例可達10%,總投資約為16.4億元,可實現年節能能力為154萬tce,年碳減排能力為334萬tCO2.

關鍵詞:精密空調http://www.cubicleflood.com/


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