数据中心用蒸发冷却空调主机技术研发
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间接蒸发冷却是应用于数据中心的制冷解决方案,它利用外界冷源进行间接换热及水喷淋蒸发冷却技术,有效延长自然冷却使用时间,显著降低数据中心制冷系统能耗。
而华为推出的FusionCol8000-E 间接蒸发冷却智能温控解决方案采用一体式架构,内置DX 补冷,各部件在工厂预制集成,并进一步实现冷电融合,暖通融合及AI 能效优化,为数据中心客户提供的新一代极简、绿色、智能、安全的创新温控节能解决方案。
产品简介•ISP •运营商IDC•政务云、省/市机房等应用场景价值&特性FusionCol8000-E 系列(260&400kW)FusionCol8000-E备注:*制冷模型:深圳,10MW 数据中心,50%负载率极简•一体式架构,工厂预制集成,可选配加湿、隔断防火二合一风阀进行暖通融合,缩短TTM 50%;•冷电融合,功率因数高达0.95,无须配置前级UPS 配电;•控制器及风机驱动模块支持1分钟插拔更换,维护更简单。
绿色•采用高效空气-空气换热芯及喷淋蒸发技术,最大限度利用自然冷源,CLF≤0.15@深圳*;•高效EC 风机及变频压缩机,无级制冷调节;•选配湿膜加湿,大幅减少加湿功耗;•支持储能降峰,直连锂电,提高数据中心出电率3%。
智能•水电平衡,自主选择节水/节电模式;•冷电联调,实时匹配IT 负载变化,精确控制送风温度及风量;•故障自诊断,提供专家建议排查故障根因;•可选“iCooling”AI综合节能寻优,延长自然冷却时间,实现最低pPUE ;安全•双路供电,支持直连锂电池,主备路电源切换压缩机不掉电,机房环境0波动;•谐波可控,THDi <5%,减少对电网污染;•宽工况运行,可防冰堵、防尘、防柳絮;•室内空气与自然冷源完全隔离,防止受污染及湿度影响。
技术参数备注:•制冷量工况为室内干球38℃,送风25℃,室外干球35 ℃,湿球≤27℃,建议各地区参考ASHRAE 20年极端气候进行制冷量选型•FusionCol8000-E260H4正式上市,FusionCol8000-E400H4版本最终参数需要与华为联系类型FusionCol8000-E260H4FusionCol8000-E400H4制冷量/显冷量260kW/260kW400kW/400kW显热比100%100%电源制式380-415V AC, 3PH, 50/60Hz380-415V AC, 3PH, 50/60Hz最大风量室内:60,000m ³/h 室外:65,000m ³/h室内:92,000m ³/h室外:92,000m ³/h补冷量补冷方式DX DX 补冷量130kW 200kW 送风温度/湿度25℃/50%RH 25℃/50%RH 回风温度/湿度38℃/25%RH38℃/25%RH过滤网(EN779)室内送风侧G4G4室外新风侧G3G3风机类型EC EC 机外余压150Pa 150Pa 加湿(选配)10kg/h 15kg/h 室外环境工作温度-40℃~+45℃-40℃~+45℃工作湿度5% RH ~95% RH 5% RH ~95% RH 存储温度-40℃~+70℃-40℃~+70℃存储湿度5% RH ~95% RH5% RH ~95% RH尺寸(D ×W ×H)4,700mm ×2,438mm ×3600mm6,058mm ×3,500mm ×4,150mm净重/运行重量5,500kg/6,500kg 10,000kg/11,000kg 承重要求承重≥600kg/㎡承重≥650kg/㎡通讯接口FE, RS485认证CE/RoHS/REACH/WEEE 认证版权所有©华为技术有限公司2022。
实例分享间接蒸发冷却技术在国外数据中心的应用法国巴黎COLT数据中心巴黎Colt数据中心位于法国巴黎市,当地气候属于温带海洋性气候,该数据中心是利用现有库房改造而来。
建筑整体分为2层,每层层高约7m,建筑整体高度14m。
每层部署一个数据中心,每层机房面积约5000m2,形成了上下2层共2个模块机房。
Colt数据中心的结构类似于在一个大厂房内搭建了一些不同功能的封闭房间。
机房外侧搭建了一系列的钢结构工程作为设备平台,从上到下由钢结构立柱支撑。
每层设备平台铺设厂房中常见的钢格栅,整体结构安全、简洁。
间接蒸发冷却空调机组就安装在该室外平台上,按上下两层安装布置。
厂房结构的外立面全部设计为防雨百叶,背面设置有过滤网,作为室外新风的进风通道,即保持了外立面的美观,同时可以对室外新风进行处理。
数据中心机房采用世图兹公司生产的间接蒸发自然冷却机组,每台设备显冷量为320KW,每层机房模块配置6台机组,采用5 1冗余配置。
空调设计送风温度为25℃,回风温度为38℃。
每台设备均配置部分制冷量的DX辅助制冷单元,单台机组配置3台压缩机,其中2台定频、1台EC变频,可以提供总机械制冷量最大到130KW。
其中空调部分负荷时,先启动使用变频压缩机,后续根据负荷需要,空调机组自动启动定频压缩机,其中2台定频压缩机采用1 1配置,互为备用,提高了DX辅助冷源的可靠性。
机房的气流组织采用下侧送风、上部吊顶热通道回风的方案。
机房模块与空调设备之间设置有一段间距为500~700mm的空间,在靠近机房一侧的墙体上,全部设置有孔板,方型孔板采用600x600mm 的模块化组合,孔眼为2~3目。
利用孔板对空调输送的气流进行均流降速,基本可以将风速最高7.6m/s的不均匀风速,降速和均匀至稳定约1.0m/s,降低气流噪声,保证机房冷池置换送风的气流均匀,在气流组织上可以保证机房不会出现热区、热点。
从实际测试数据来看,目前该机房的实际运行PUE平均为1.101,设备pPUE满载时为1.08-1.09,部分负荷时为1.1-1.09。
蒸发冷却空调系统在大型数据中心的应用探讨发布时间:2021-06-15T15:53:05.223Z 来源:《基层建设》2021年第7期作者:李艳凯[导读] 摘要:数据中心需求的不断增加及对数据中心能耗的进一步严控,使得对数据中心节能的要求进一步提升。
上海邮电设计咨询研究院有限公司上海 200092摘要:数据中心需求的不断增加及对数据中心能耗的进一步严控,使得对数据中心节能的要求进一步提升。
外界环境合适时,蒸发冷却空调系统可以较长时间利用外界自然冷源,降低数据中心的空调系统能耗,从而降到数据中心的PUE。
本文通过一个工程案例,探讨了蒸发冷却空调系统在大型数据中心的应用。
关键词:间接蒸发冷却空调系统;数据中心;PUE 0.前言自2020年新冠疫情发生后,中国乃至世界各地大量采用线上办公、远程教学,城市及企业的管理也更多的转移到网上办公,网上管理等模式。
在此种变化的冲击下,大数据信息基建的需求进一步扩大。
近期,国家及地方也相应出台各种政策,加大信息基建的投资建设。
数据中心作为信息基建的基础核心,迎来了快速建设。
同时,数据中心作为能耗大户,国家及地方在大力发展信息基建的同时,对能耗的要求也也越来越高。
自2018年开始,国家及多地已开始重新拟定数据中心的能源消耗限值,将数据中心的PUE限制在更加低的标准下,满足信息基建需求的前提下同时达到节能的目的。
数据中心空调系统的能耗在数据中心总能耗中一直占据着较大的比重,是数据中心除信息设备外最主要的能源消耗。
降低数据中心能耗,关键是降低空调系统的能耗。
提高空调效率,降低数据中心空调系统的能源消耗,需要结合数据中心当地的外界气候因素,结合数据中心整体布局,选择合适的空调系统,并优化空调传输系统、优化机房内气流组织,才能降低整个空调系统的能耗,进而达到降低数据中心总体能耗的目的。
间接蒸发冷却空调系统通过直接蒸发冷却,间接蒸发冷却,将外界自然冷源转换至室内,用于数据中心内信息设备的散热。
数据中心间接蒸发自然冷却技术原理、结构、分类和应用数据中心制冷技术历经风冷直膨式系统、水冷系统、水侧自然冷却系统及风侧自然冷却系统等时期,节能技术逐步发展。
目前大型数据中心应用的间接蒸发自然冷却方式,与传统新风自然冷却及冷冻水冷却系统相比,具有室内空气不受室外环境空气质量的影响、喷淋加湿空气不会影响室内湿度、过滤器维护成本低、耗水量少、节能水平高等特点和优势。
(仅为示意图,不对应文中任何产品)一:蒸发冷却技术分类数据中心常用节能方式:蒸发冷却技术分类:二:间接蒸发自然冷却技术原理和结构1、间接蒸发冷却技术原理间接蒸发冷却作为蒸发冷却的一种独特等湿降温方式,其基本原理是:利用直接蒸发冷却后的空气(称为二次空气)和水,通过换热器与室外空气进行热交换,实现新风(称为一次空气)冷却。
由于空气不与水直接接触,其含湿量保持不变,一次空气变化过程是一个等湿降温过程。
间接蒸发冷却原理示意图2、间接蒸发冷却机组结构间接蒸发系统由喷淋装置、换热芯体、室内风机、室外风机、机械制冷补充装置、控制系统等组成。
三:间接蒸发自然冷却系统运行模式蒸发冷却基于干湿球温差制冷,注重环境干球温度和湿球温度,主要存在三种工作模式:1. 间接风风换热自然冷却模式(室外<18℃)在冬季室外温度低的情况下,上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度低,无需绝热蒸发所产生的制冷量足够在换热器内冷却服务器机房回风。
经过换热器后,吸收热量的室外空气回到上部,由室外侧EC 风机墙排放到室外。
在机组下部分,机房内部的热回风首先经过过滤,在热交换器中和室外空气进行热交换。
冷却后的机房回风,经过室内侧EC 风机墙被送入服务器机房。
干模式运行示意图2. 间接蒸发自然冷却模式(干球温度>18℃,湿球温度<18℃)在春秋季室外温度较低的情况下,上部室外侧气流进入机组。
首先进行空气过滤。
因为室外空气温度不够低,需要通过高压微雾喷淋进行绝热蒸发制冷的来补充制冷量。
科技成果——板管蒸发冷却式空调机组制冷技术所属类别重点节能技术适用范围民用方面适用于大型商场、宾馆酒店、体育馆、影剧院、医院等;工业方面适用于纺织、化工、食品、电子等制冷机房。
技术原理1、采用平面液膜换热技术,用自主研发的板管蒸发式冷凝器取代传统的盘管型蒸发式冷凝器,可改善流体流动状态,增大流体对冷凝器表面的湿润率及覆盖面积;2、在各板管式换热片之间设置填料,增加了流体经过的阻力,延长了流体的流程,同时增大了流体的蒸发式面积,提高了流体的蒸发量,充分热交换;3、将板管蒸发式冷凝器关键技术应用到蒸发式冷凝空调设备中,实现制冷系统的机组化。
关键技术(1)通过平面液膜换热技术提高换热效率,提高自然冷源利用温度阈值,并进行不同运行模式下的匹配控制,实现在环境温度波动情况下的自然冷源高效梯级利用。
(2)基于高密度蓄冷的双源互补冷却技术:研发袋式高密度蓄冷装置,突破常规水蓄冷技术依靠水体自然分层的限制,大幅提高蓄冷密度;利用自然冷源、机械制冷双源互补冷却技术对蒸发冷却自然冷源梯级利用、大规模自然冷源蓄冷进行集成和优化,实施双源多工况协同运行和控制,确保冷量稳定输出,实现节能效果和经济性最优。
(3)数据中心复杂空调系统多目标动态优化关键技术:根据双源互补系统和高密度蓄冷装置的动态运行特征,识别关键运行参数,研发数据中心复杂空调系统的在线优化策略,动态调节数据中心复杂空调系统的关键运行参数,实现数据中心复杂空调系统年能耗和运行成本间的最佳平衡。
工艺流程(1)冷轧板板管冷凝器工艺流程:(2)不锈钢板板管冷凝器生产工艺流程:(3)总装工艺流程:主要技术参数蒸发冷冷水机组与常规水冷冷水机组对比检测工况:对比测试结果:技术水平获得有效专利82件,其中发明专利21件,实用新型专利61件。
典型案例典型案例1用户名称:广州大学城科学中心建筑的冷源采用4台额定制冷量为315kW的蒸发式冷凝螺杆冷水机组,末端设备采用风机盘管,新风系统采用带独立冷源的蒸发式冷凝热回收新风空调热泵机组;在相对独立的地上一层大空间包括多功能厅、大型会议室采剧具有独立冷源的蒸发式冷凝空调柜机。
IDC数据中心空调制冷1.引言随着互联网和大数据技术的飞速发展,数据中心作为信息处理和存储的核心设施,其规模和数量日益扩大。
数据中心运行过程中,服务器等设备的能耗巨大,其中空调制冷系统是保证数据中心稳定运行的关键。
因此,对IDC数据中心空调制冷技术的研究具有重要的现实意义。
2.IDC数据中心空调制冷需求2.1温湿度控制数据中心内部设备对温湿度要求严格,过高或过低的温湿度都会影响设备的正常运行。
空调制冷系统需确保数据中心内部温度控制在一定范围内,同时湿度也要满足设备运行需求。
2.2高效节能数据中心能耗巨大,空调制冷系统作为能耗大户,其能效比直接关系到数据中心的整体能耗。
因此,提高空调制冷系统的能效比,降低能耗,是IDC数据中心空调制冷技术的关键需求。
2.3可靠性与安全性数据中心作为关键信息基础设施,其运行稳定性至关重要。
空调制冷系统需具备高可靠性和安全性,以确保数据中心稳定运行,避免因制冷系统故障导致的数据丢失或业务中断。
3.IDC数据中心空调制冷技术3.1直接膨胀式制冷技术直接膨胀式制冷技术是利用制冷剂在蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀等部件组成的封闭循环系统中,通过相变实现热量传递的一种制冷方式。
该技术具有结构简单、能效比高、可靠性好等特点,广泛应用于IDC数据中心空调制冷。
3.2水冷式制冷技术水冷式制冷技术是利用水作为冷却介质,通过冷却塔、水泵、冷却盘管等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有制冷效果好、能效比高、适用范围广等优点,但占地面积较大,对水源有一定依赖。
3.3风冷式制冷技术风冷式制冷技术是利用空气作为冷却介质,通过风机、散热器等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有结构简单、安装方便、适用范围广等优点,但能效比较低,适用于小型或中小型数据中心。
3.4冷冻水式制冷技术冷冻水式制冷技术是利用冷冻水作为冷却介质,通过冷水机组、冷却塔、水泵等设备将热量传递到外部环境中。
该技术具有制冷效果好、能效比高、适用范围广等优点,但系统复杂,初投资较高。
数据中心间接蒸发冷却热管多联的应用研究
徐靖文
【期刊名称】《通信电源技术》
【年(卷),期】2024(41)8
【摘要】数据中心在信息时代扮演着至关重要的角色。
然而,随着运算复杂性的提升和设备数量的增长,能源消耗和散热问题日益凸显。
文章深入分析了数据中心领域中间接蒸发冷却热管多联系统的应用,详细剖析其技术原理、运行机制以及实际应用表现。
经过系统的构建和实际应用验证,该技术在提高数据中心散热效率、实现节能降耗以及模块化搭建方面展现出卓越的特性。
【总页数】3页(P210-212)
【作者】徐靖文
【作者单位】中通服咨询设计研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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1.间接蒸发冷却技术在国内外数据中心的应用研究
2.数据中心蒸发冷却设备节能控制策略探讨——以间接蒸发冷却空调为例
3.间接蒸发冷却空调机组在数据中心的应用研究
4.多层大型数据中心DX间接蒸发冷却方案的应用研究
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