暖通吧专业资料—露点间接蒸发冷却技术在空冷站中的应用
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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。
蒸发冷却技术原理
蒸发冷却技术是一种利用水的蒸发过程来实现空气降温的方法。
其原理基于水在蒸发时吸收热量的特性,通过将水喷洒或滴入空气中,使其与空气接触并蒸发,从而消耗周围环境的热量,降低空气温度。
具体而言,蒸发冷却技术利用了液态水转化为水蒸气的能量吸收过程。
当水分子吸收足够的能量,它们会从液态转变为气态,即水蒸气。
在这个过程中,水分子从周围环境吸取热量,使周围温度下降。
这是因为水分子在转变过程中需要消耗能量,从而降低了周围的温度。
蒸发冷却技术中常使用的装置是蒸发冷却器。
蒸发冷却器通常由一个水箱和与之相连的蒸发介质组成。
蒸发介质可以是湿帘、水帘、喷雾等形式。
当水从水箱中流过蒸发介质时,蒸发介质将水分分散成小水滴,并增大其表面积。
这些水滴暴露在空气中,从而与空气发生接触并蒸发。
在这个过程中,周围空气从水滴中吸收热量,并降低其温度。
之后,温度较低的空气会被送入需要降温的场所,从而实现空气的冷却效果。
蒸发冷却技术在干燥炎热的气候中特别有效。
在这样的环境中,水分蒸发能够快速带走周围空气中的热量,使环境温度下降。
这种技术常被应用于工业、农业和建筑领域,用于提供清凉的环境和调节空气湿度。
与空调系统相比,蒸发冷却技术具有能耗低、环境友好等优点,成为了一种可持续发展的冷却方法。
1 / 15 通过间接蒸发冷却降低到空气湿球温度以下 作者:Ala Hasan* 摘要:间接蒸发冷却是一个用于冷却空气的可持续方法。限制蒸发冷却器广泛使用的主要因素是过程的极限温度,即室外空气的湿球温度。在本文中,介绍了一种通过间接蒸发冷却产出空气温度低于湿球温度以下的方法,而不是通过蒸汽压缩机械机组。主要的方法是使产出空气分流作为工作空气进入冷却器,即在最后冷却及送入房间之前进行间接预冷。从而开发了一种用于热质交换过程的模型。四种类型的冷却器研究如下:三个两级冷却器(一个逆流,一个并流以及一个并流-再生流结合)和一个单极逆流再生冷却器。 结果表明,这种方法用于间接蒸发冷却能够产出低于室外空气湿球温度的空气。对于此过程来说,极限温度是室外空气露点温度。对于研究的两级逆流,并流和并流-再生结合的冷却器的湿球效率(Ewb)分别为1.26,1.09及1.31,而对于单极逆流再生冷却器是1.16。这种方法扩展了蒸发冷却器在建筑以及其他的工业领域的应用潜能。 关键词:间接蒸发冷却 湿球温度以下 接近露点 1. 引言 建筑业占世界总能源消耗的主要部分。它有最大的提高能源利用效率的潜力。冷却能源是一个重要的能源,由于室内舒适性需求的增长和全球变暖的影响,冷却需求持续增加。蒸发冷却是一个有效的和经济上可行的方法。因为工作流体是空气和水,这是一个可持续的解决方法。此外,蒸发冷却不仅限于建筑冷却,也可以应用在许多其他的农业和工业[1]。然而,常规的蒸发冷却具有严重的热力学限制:过程的极限温度是室外空气的湿球温度,在实际中得到的温度甚至更高。由于这个原因,在许多情况下,冷却流体不能达到合适的低温,因此蒸发冷却的利用潜能是有限的。因此,新的方法和技术是产生所需的冷却能源。 通过蒸发冷却降低到空气湿球温度以下解决了这种限制,因为它能使冷却温度低于室外空气湿球温度。有几项研究通过蒸发冷却和许多创新的想法实现降低到空气湿球温度以下。然而,大多数暖通工程师不知这些方法,以及相关的结果没有共同使用。Crum[2]等人表明,通过使用多级间接蒸发冷却和冷却塔热交换结合可以实现。他们指出在空调应用方面,这种冷却塔热交换结合形式具有很大的热潜能。它可以产生较低的入口空气温度,具有较高的冷却能力。他们指出在空调运行期间,该设备的性能系数(COP)可以达到75。Hsu[3]等人通过理论和实验研究,这两个闭环湿表面热交换器配置通过逆流和叉流可以产生低于湿球温度的冷却。通过闭环逆流式冷却器装置实验测量,他们指出对于逆流闭环装置,该最大的湿球效率为1.3,干通道的传质单元数(NTU)为10,而对于叉流闭环装置,在相同的最大效率下,NTU可以达到15。对这两台装置,当送入房间的空气比例从零增加到60%时,效率减少了10%。Boxem[4]等人提出了一个间接蒸发冷却器模型:两侧带有百叶窗的紧凑式逆流热交换器。该模型是用来模拟性能为400m3/h的空气冷却器。作者指出,当入口空气温度低于24oC,他们的计算高估了冷却器性能20%,而对于较高的入口空气温度,冷却器性能高出10%。Anisimov[5,6]等人提出了一个组合并流和再生-逆流间接蒸发冷却器。在数学分析的基础上,他们指出这样一种冷却器比其他类型的冷却器具有较高的效率。Zhao[7]等人提出通过数值研究,逆流间接蒸发冷却器可以实现低于湿球温度。他们提出一系列设计条件尽量增大冷却器性能:入口空气速度0.3~0.5m/s,空气通道高度6mm或较低,空气通道的长高比为200,工作空气和产出空气比大约为0.4。他们指出,在英国夏季设计条件下,冷却器湿球效率高达1.3[8]。Riangvilaikul和Kumar[9]在干燥、中等湿度和湿度气候下,在不同的入口空气条件下(温度、湿度和速度),对一个显热蒸发冷却系统进行实验。实验结果表明,湿球效率介于92和114%之间。在一个炎热和潮湿的气候下,选择一个典型的夏季某一天让系统连续运行,湿球效率几乎不变,为102%。 2 / 15
蒸发冷却技术原理、认识及误区蒸发冷却技术原理1 .直接蒸发冷却wwwehvacrcom直接蒸发冷却(简称DEC是指空气与水大面积的直接接触,由于水的蒸发使空气和水的温度都降低,此过程中而空气的含湿量有所增加,空气的显热转化为潜热,这是一个绝热加湿过程。
整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现,其装置原理因式如图1所示,对应的蒸发冷却过程在I-d图上可表示为图2。
由图可知,状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后,温度下降,含湿量增加,沿绝热线变化到状态2,而水温由tw2下降到tw1。
2 .间接蒸发冷却间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气,那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气,此过程为等湿冷却过程。
若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气,待处理的空气称一次空气,则可得到用间接蒸发冷却装置原理图,如图3所示。
间接蒸发冷却过程在i-d图上可表示为图4,如果一次空气和二次空气都是室外空气,它们的初状态点w则在图中在同一位置上,当二次空气流经直接蒸发冷却装置HUM寸,空气状态从w变为1,一次空气在换热器HX内与状态1的二次空气进行显热交换,状态从w变为2,二次空气从状态1变为状态E,然后排出。
从HX1装置内出来的一次空气在换热器HX2内又被从HUMI置内流出冷却水(水温tw1)再次降温,然后送往室内;而换热后冷却水返回HUM1置,再次进行直接蒸发冷却过程降温,然后又返回HX2装置与二次空气换热,如此循环。
所以在间接蒸发冷却过程中,一次空气冷却过程为等湿冷却,温度从tw降到to,含湿量不变。
3 .蒸发型空调的优点转载请注明出处(暖通空调在线)蒸发型空调与传统的压缩机型空调相比,具有以下优点[5],这也是促使我们不断深入研究蒸发型空调技术的主要原因所在。
•初投资的成本低;约为传统机械制冷的1/2,机械制冷系统的造价为400元/m2左右,而蒸发型制冷系统为250元/m2左右,一般三年即可收回初投资。
数据中心间接蒸发冷却系统技术标准下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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新型露点蒸发冷却系统理论与实验研究新型露点蒸发冷却系统理论与实验研究近年来,随着全球气候变暖的影响日益显著,传统的空调系统在高温天气中面临着能效低、能耗高以及不利于环境保护等问题。
为了寻找一种更加有效和环保的空调制冷技术,科学家们提出了一种新型的露点蒸发冷却系统,通过对其理论与实验研究,发现其具有巨大的潜力。
这个新型的露点蒸发冷却系统基于传统蒸发冷却原理,但是与传统蒸发冷却系统不同的是,它采用了一种创新的方法来提高其能效和制冷效果。
在这个系统中,利用湿润空气中热量吸收的原理,通过调节湿润空气的温度和湿度,使得空气中的水分蒸发,从而达到降温的效果。
而在传统蒸发冷却系统中,冷冻设备必须消耗大量的能量来冷却空气,效率较低。
该系统采用了一种新型的散热器,通过增强对湿润空气的加热过程,将更多的热量带走,提高了冷却效果。
与此同时,优化的设计使得系统中的漏电现象得到减少,进一步提高了能效。
此外,该系统还可以通过调节湿润空气的温度和湿度,实现更加舒适的室内温度。
为了验证新型露点蒸发冷却系统的效果,科学家们进行了一系列的实验研究。
在实验中,他们通过将新型系统与传统蒸发冷却系统进行对比,测试了两种系统的降温效果、能效以及环境影响等方面的指标。
实验结果显示,新型露点蒸发冷却系统在降温效果上明显优于传统系统,能够在相同的条件下实现更低的室内温度。
同时,由于系统中不涉及冷冻设备,能耗较低,能效显著提高。
此外,新型系统还可使用可再生能源,减少对传统能源的依赖,从而更加环保。
除了实验研究,科学家们还进行了理论分析,通过数学模型对系统进行了优化。
利用数学模型,他们可以精确控制湿润空气的温度和湿度,在不同条件下实现最佳的冷却效果。
综上所述,新型露点蒸发冷却系统经过理论与实验研究证明具有巨大的潜力。
它不仅在能效、制冷效果上有显著提升,而且对环境保护也具有重要意义。
相信随着进一步的研究和发展,新型露点蒸发冷却系统将成为未来空调技术的重要方向,为人类提供更加舒适、高效的室内环境综合实验和理论研究结果表明,新型露点蒸发冷却系统在降温效果、能效和环境友好性方面都超过了传统系统。
关于新风间接冷和间接蒸发冷却在数据中心制冷领域的应用探讨发布时间:2022-01-14T07:09:06.962Z 来源:《福光技术》2021年24期作者:乔卿丞[导读] 随着新5G基础设施的全面实施,通讯及相关增值服务部门进入快速发展阶段,数据中心高能耗问题变得越来越重要。
新疆油田公司数据公司新疆克拉玛依 834000摘要:间接蒸发冷却技术在国内和国际数据中心的应用也表明其应用越来越成熟。
间接蒸发冷却技术可以将能源使用延长一年。
间接蒸发冷却可在自然环境中产生大量的冷却能量,并可在炎热和干燥地区节省80%至90%的能量。
这意味着全球数据中心20%至25%的能耗是根据间接蒸发冷却系统计算的。
平均PUE是大约1.15-1.03。
同时,间接蒸发冷却系统只消耗正常水冷系统所需水的40至50%。
这是一种分布式部署,大大提高了可靠性。
文章根据数据中心设备冷却需求的特点,分析了间接蒸发冷却和间接冷却的解决方案的工作原理,并指出这些解决方案在数据中心冷却领域的应用前景。
关键词:数据中心;新风间接冷;间接蒸发冷;换热芯体引言随着新5G基础设施的全面实施,通讯及相关增值服务部门进入快速发展阶段,数据中心高能耗问题变得越来越重要。
根据工业和信息化部、国家能源署和国家能源署行政部门联合发布的《绿色数据中心建设改进准则》,新数据中心的能耗不得超过1.4%。
数据中心冷却系统提供了一个适合数据中心IT设备和其他设备(如电源和电池)高效、稳定运行的温湿度环境。
然而,它能耗很高,约占数据中心总能耗的40%,是数据中心能耗最高的辅助系统。
因此,降低冷却系统的功耗对于提高数据中心的能效至关重要。
1 慨况随着电子信息产业的迅猛发展,数据中心的发展进入了一个新阶段。
基于行业和信息由国家发改委、国土资源部、国家能源监督检验委员会和国家能源署发布的事业部《数据中心建设组织准则》将逐步发展为非常大、资源节约的数据中心。
数据中心空调能耗是数据中心能耗的主要因素之一,空调能效直接影响数据中心PUE值。