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淺議數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)階段暖通系統(tǒng)節(jié)能措施
最近幾年以來,國(guó)內(nèi)的數(shù)據(jù)中心工程數(shù)量變得越來越多,有些數(shù)據(jù)中心其實(shí)際建筑面積甚至可以達(dá)到上萬平方米。這樣的變化使得傳統(tǒng)的機(jī)房精密空調(diào)冷卻模式不再適合我國(guó)當(dāng)前發(fā)展的實(shí)際需求。PUE 在節(jié)能效果評(píng)估工作正式進(jìn)行的過程當(dāng)中,是一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)。綜合各方面的因素,國(guó)家相關(guān)部門要求數(shù)據(jù)中心工程在實(shí)際使用的過程當(dāng)中,PUE指標(biāo)至少應(yīng)該超過2.0。而這一要求也就意味著大型數(shù)據(jù)中心工程在實(shí)際運(yùn)行的過程當(dāng)中,對(duì)于電能的消耗量是非常大的。當(dāng)前,為了節(jié)約能源的消耗一般都是采用冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的冷卻工作,從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。本文就這些問題展開詳細(xì)的分析。
一、合理利用戶外氣候條件
首先,數(shù)據(jù)中心工程由于實(shí)際使用的需求需要常年不間斷地持續(xù)運(yùn)行,這樣的情況使得空調(diào)系統(tǒng)也需要保持全年運(yùn)行。然而,對(duì)于我國(guó)北部地區(qū)來說,當(dāng)冬季來臨的時(shí)候,數(shù)據(jù)中心工程可以利用戶外空氣作為冷源,減少制冷設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間,從而進(jìn)一步使得整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行成本得到實(shí)質(zhì)性的下降。通過這樣的方式可以使得整個(gè)工程的PUE平均數(shù)值變小。
其次,在冷卻塔等功能系統(tǒng)實(shí)際使用的時(shí)候,如果室外濕球的溫度已經(jīng)降低到一定的水平,使用水冷冷水機(jī)組時(shí),冷卻水的供水溫度比回水溫低2攝氏度的時(shí)候就可以利用一部分的自然冷卻模式,讓冷卻水的回水從板換另一側(cè)的冷卻水。在降溫工作完成之后將其流入到制冷機(jī)組當(dāng)中,這樣的做法可以在一定程度上使得冷機(jī)設(shè)備的負(fù)載率得到下降,讓整個(gè)系統(tǒng)的壓縮機(jī)功率變小,進(jìn)一步達(dá)到節(jié)約能源的目的。如果室外濕球溫度由于各種因素的影響一直都處于下降的狀態(tài)當(dāng)中,那么在這個(gè)時(shí)候冷卻水的回水從板換另一側(cè),冷卻水在降溫工作完成之后,如果發(fā)現(xiàn)溫度和相關(guān)的供水溫度標(biāo)準(zhǔn)符合的話,那么就可以將其進(jìn)入到完全的自然冷卻狀態(tài)當(dāng)中。此時(shí)可以停止冷機(jī)的正常運(yùn)行,讓冷卻塔承擔(dān)所有的負(fù)荷。
最后,蒸發(fā)冷卻系統(tǒng),換熱機(jī)組等分段自然冷卻系統(tǒng)在實(shí)際使用的過程當(dāng)中,一般來說可以通過一定的方式方法對(duì)戶外的干球溫度加以適當(dāng)?shù)睦谩H绻捎诟鞣N因素的影響,干球的溫度比室內(nèi)送風(fēng)的設(shè)計(jì)溫度低大約2攝氏度的時(shí)候就可以開啟風(fēng)端的自然冷卻功能。對(duì)于我國(guó)西北地區(qū)來說,屬于干熱地區(qū),可以在戶外的空氣尚未進(jìn)入到換熱機(jī)組的時(shí)候,安裝一些適當(dāng)?shù)膰娏苎b置將室外空氣的換熱溫度維持在和地球相近的溫度之內(nèi)。從而進(jìn)一步延長(zhǎng)自然冷卻時(shí)間。
二、設(shè)備變頻設(shè)計(jì)
首先,在數(shù)據(jù)中心工程的制冷空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際使用的過程當(dāng)中,如果讓冷卻機(jī)組一直處于運(yùn)行的狀態(tài)當(dāng)中,那么相應(yīng)的電能消耗量將會(huì)變得極為龐大。通過變頻冷機(jī)作用的正常發(fā)揮,不僅可以在部分負(fù)荷的時(shí)候讓壓縮機(jī)的功率在一定程度上變小,而且還能夠伴隨著室外濕球的溫度降低,讓冷機(jī)冷卻水進(jìn)水溫度流入到制冷機(jī)組內(nèi)部的冷卻水的溫度進(jìn)一步降低。通過這樣的方式可以使得冷機(jī)系統(tǒng)整體的COP值得到一定程度的增加。與此同時(shí)在數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際使用的時(shí)候,冷機(jī)開啟的具體時(shí)間和蓄冷罐的容量選擇有著非常緊密的聯(lián)系。通過冷機(jī)變頻設(shè)計(jì)作用的正常發(fā)揮可以在一定程度上使得開啟時(shí)間變短,從而進(jìn)一步使得蓄冷罐的容量變小。
其次,水泵在實(shí)際工作的過程當(dāng)中,一般來說很難對(duì)整個(gè)環(huán)路的壓力差進(jìn)行有效地控制。在這樣的情況下,可以合理地選擇變頻水泵。如果發(fā)現(xiàn)變頻水泵在使用的時(shí)候,其末端的負(fù)荷處于很小的水平當(dāng)中,那么水泵的具體頻率也會(huì)在一定程度上降低,從而使得能源消耗量得到一定程度的下降。
最后,一般來說如果末端空調(diào)的風(fēng)機(jī)選用EC型號(hào)的話,那么進(jìn)一步結(jié)合架空的地板當(dāng)中的回風(fēng)溫度控制風(fēng)機(jī)的頻率加以適當(dāng)?shù)目刂???梢允沟蔑L(fēng)機(jī)在使用的過程當(dāng)中,相應(yīng)的能源消耗量得到一定程度的縮減。
三、科學(xué)的氣流組織
在數(shù)據(jù)中心工程實(shí)際使用的過程當(dāng)中,通過一定的方式方法對(duì)主機(jī)房?jī)?nèi)部的氣流組織進(jìn)行科學(xué)合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)于節(jié)約能源有著非常重要的意義。通過規(guī)劃和設(shè)計(jì)的合理進(jìn)行可以使得數(shù)據(jù)中心在使用的時(shí)候發(fā)生冷熱風(fēng)混合的現(xiàn)象。一旦當(dāng)機(jī)柜的熱密度由于各種因素的影響小于5KW的時(shí)候,可以秉承冷熱通道的設(shè)計(jì)原則.而如果單機(jī)柜的熱密度由于各種因素的影響大于5KW的時(shí)候,那么可以為其選擇封閉式的冷熱通道設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。就我國(guó)當(dāng)前的實(shí)際情況而言,封閉式的冷通道數(shù)量相對(duì)來說比較多。而隨著時(shí)代的不斷向前發(fā)展,室內(nèi)設(shè)計(jì)工作正式進(jìn)行的過程當(dāng)中,相應(yīng)的送風(fēng)溫度變得逐漸升高。在這樣的情況下,選擇一些封閉式的熱通道模式更加有利于節(jié)能工作的正常進(jìn)行。具體原因如下所示,首先封閉式的熱通道模式可以使得人們?cè)诮ㄖ凶兊酶邮孢m;其次,通過封閉式熱通道的合理使用可以使得機(jī)柜在實(shí)際使用的時(shí)候本身所具有的漏風(fēng)率得到實(shí)質(zhì)性的下降。
四、送風(fēng)參數(shù)的設(shè)計(jì)
在數(shù)據(jù)中心工程當(dāng)中,設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)工作進(jìn)行的時(shí)候借鑒于美國(guó)的ASHRAE 的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了 IT 機(jī)房在使用的時(shí)候,相應(yīng)的送風(fēng)溫度應(yīng)該采取一系列科學(xué)合理的措施,將其控制在18-27攝氏度這一范圍之內(nèi)。而冷凍水出水溫度則應(yīng)該控制在15攝氏度以上這一范圍之內(nèi)。
結(jié)語:綜合文章上面所描述的內(nèi)容,本文從節(jié)能的角度全方位地分析了我國(guó)數(shù)據(jù)中心工程中的暖通空調(diào)系統(tǒng)。要想使其在使用的過程當(dāng)中變得更加節(jié)能,可以結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)項(xiàng)目來進(jìn)行確定有效的選擇。節(jié)能技術(shù)讓空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際使用的過程當(dāng)中,其相應(yīng)的功能能夠變得更加優(yōu)越。
文章來源:數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理
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