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数据中心蒸发制冷技术介绍Part2.数据中心蒸发制冷解析Part3.应用案例及前景蒸发制冷主要利用水分蒸发相态产生变化时吸热的特性达到制冷效果，在湿球温度较低、空气干燥工况下可达到较好的制冷效果；直接蒸发：被冷却空气与蒸发水分直接接触，可通过喷淋室、湿膜加湿、喷雾加湿等形式；间接蒸发：被冷却空气不与蒸发水分直接接触，可通过表冷器换热、间接蒸发盘管换热等形式；蒸发式新风空调机组原理图过程1：通过冷却塔循环水对室外空气进行一次冷却，等湿冷却过程。过程2：通过翅板式间接蒸发制冷段，等湿冷却过程。过程3：通过直接蒸发制冷段，进行绝热加湿过程。数据中心间接蒸发制冷技术包括两大部分：1、蒸发制冷段：通过水分蒸发吸热制冷冷却空气。2、机械制冷段：通过传统压缩机制冷冷却空气三种工况：1、仅间接蒸发制冷：在室外环境工况良好的情况下可完全通过间接蒸发制冷模式为数据中心供冷；2、间接蒸发+机械制冷：间接蒸发制冷量丌足时开启机械制冷辅助提供数据中心供冷；3、在室外温度较高或湿度很大时通过开启机械制冷为数据中心供冷；机房热回风冷通道送风室外空气排风室外空气进风选择配置压缩机数据中心间接蒸发制冷技术图示换热介质Part2.数据中心蒸发制冷解析数据中心热环境要求：美国采暖制冷不空调工程师协会推荐数据中心环境参数如上表所述：数据中心明显扩大了设备环境要求，根据ASHARE在2009年发布的数据处理环境温度指南，计算机机房推荐的送风温度为80.6°F（27℃）。在保证机房设备正常运行的时候，可以提高蒸发冷却技术的适用性，可以减少机房加湿、除湿、加热的能耗，降低机房空调系统的能耗。Part2.数据中心蒸发制冷解析室外环境温度范围：室外环境温度范围：可以在极热环境38°C/相对湿度70%工况下运行；寒冷天气中，可通过干模式运行，室内空气直接不室外空气进行换热，无需蒸发过程。注：以上数据来自瑞典知名空调厂家蒙特（Munters）Part2.数据中心蒸发制冷解析国内主要城市气象参数Part2.数据中心蒸发制冷解析间接蒸发制冷技术特点：1：节能环保：不传统数据中心冷却方式相比，节省能耗最多可达75%。丌使用传统的压缩机，能耗较低，同时，它能减少温室气体和CFC的排放量2：低成本、易维护：适合集装箱运输，设计配置灵活，初投资少，运行和维护费用低，是一种高效、经济的冷却方式；3：应用范围广：可适用于数据中心冷却、新风及加湿系统，制冷量范围大，单机制冷量最大可达到250kw，适用于大中型数据中心建设；Part3.应用案例及前景2015年全国数据中心的年耗电量为1000亿度，相当于全社会用电量的1.5%，并且在近几年仍保持高速增长的趋势，数据中心作为高能耗的建筑类型，对于优质节能解决方案的需求十分巨大，并且电费作为数据中心运维中占比最大的一项支出，对数据中心运营单位来说，也十分希望改进这一现状。间接蒸发制冷用户：解决方案及设备提供商：案例分布地点：英国、爱尔兰、德国、法国、比利时、意大利、立陶宛、日本、新加坡、澳大利亚等地Part3.应用案例及前景CASE1:Facebook公司某数据中心Facebook公司数据中心采用了一套蒸发冷却喷雾型空调系统，外面的空气先经过垂直排水百叶进入集装箱，当外面的空气太冷时，外部空气与数据中心的回风混合，其次经滤波器组进入蒸发冷却区，即喷雾系统开始喷雾，再经除雾器来防止水残留，之后，冷湿空气经送风机墙进入送风区域，经送风口送到集装箱的冷过道，最后，进入服务器机柜的热通道，部分空气返回到过滤区，或者排至室外大气，如此循环。喷雾型蒸发冷却空调系统如图2所示，与普通数据中心相比，Facebook数据中心的能效高38%，建造成本低24%。Part3.应用案例及前景CASE2:Equinix澳大利亚墨尔本数据中心Equinix墨尔本数据中心采用蒙特公司提供的6套Oasis系统，实现高效冷却，年平均制冷pPUE将至1.06，完全隔绝数据中心内部空气和外部空气，降低机械制冷和电气开关设备的投资成本，减少备用电源/柴油发电机组的设计容量需求，项目年平均PUE值可将至1.2.墨尔本地区属于亚热带与温带交叉型气候，最热月通常最高平均气温25℃，墨尔本的气候比较干燥，相对湿度常在30%到50%之间。Part3.应用案例及前景CASE3:福建省联通福州金山通信机房金山通信机房属于二类通信机房，节能改造后采用蒸发式冷气机，蒸发式冷气机用一进一排的通风方式，实现等焓降加湿的空气处理过程，同时，蒸发式冷气机相当于湿式过滤器，其核心部件填料具有良好的吸水性能和通风、过滤功能，蒸发式冷气机能达到降温和换气的双重功效。Part3.应用案例及前景关于间接蒸发制冷的认识误区及重难点剖析：误区之一：蒸发冷却技术仅限于干旱气候环境使用蒸发冷却技术早期应用于一些干旱气候环境地区，并在美国的西南部、澳大利亚、印度、巴基斯坦、南非、以色列和我国的西北地区等炎热干燥地带得到推广。但是，这并不意味着蒸发冷却技术仅限于干旱气候环境使用。蒸发冷却系统有直接蒸发冷却（DEC）与间接蒸发冷却（IEC）及两者所复合而成的多种蒸发冷却系统几乎可以在所有气候条件下应用；另外，由除湿技术与蒸发冷却技术相结合的除湿冷却系统，是在蒸发冷却研究的基础上提出的一种不受环境影响的制冷方式，除湿冷却空调通常由除湿剂吸湿、除湿剂再生、蒸发冷却及换热等过程组成。被处理空气的潜热处理由除湿剂吸湿来完成，而显热处理由蒸发冷却来完成。Part3.应用案例及前景关于间接蒸发制冷的认识误区及重难点剖析：误区之二：-蒸发冷却技术将取代机械制冷与机械制冷相比，蒸发冷却存在着很多不足之处。如缺乏除湿功能，冷却空气的能力受外界气候环境的影响严重，多级蒸发冷却系统控制较复杂等。当仅靠蒸发冷却不能达到制冷要求时，可启动机械制冷进行补偿；想要提高室内空气品质，只能加大新风量，但机械制冷能耗会大大增加，而蒸发冷却空调却可以实现全新风节能运行。因此，将机械制冷与蒸发冷却相结合，既能满足多种不同需求，又减少了能耗。所以，蒸发冷却技术与机械制冷各有所长，结合使用可以发挥出意想不到的效果。目前，在舒适性空调系统中，由除湿技术、蒸发冷却技术、机械制冷技术三者结合组成的除湿法空调系统已受到国内外普遍关注。Part3.应用案例及前景关于间接蒸发制冷的认识误区及重难点剖析：难点剖析：蒸发型空调系统中的热和质的交换问题，是传热界的一个主要研究方向。近年来国内外仍有许多学者正对此问题进行更深入的理论和实验研究，但从系统整体综合考虑各个部件的热质交换特性的还没有；由于水和空气间热质交换过程表现出高度的时变和非线性特性，使得无论是在物理模型的建立，还是在数学模型的求解上都非常困难，这也阻碍了这个课题的深入研究。Part3.应用案例及前景关于间接蒸发制冷应用前景分析：3：间接蒸发制冷技术可极大降低数据中心能耗，减少初期投入及降低运维成本，在数据中心建设领域有非常大的应用空间。由于间接蒸发制冷技术对于室外环境参数有一定的要求，并且除湿能力较弱，在数据中心领域的应用应该更趋向于蒸发制冷+机械制冷联合的方式。2：我国近几年大部分地区空气质量糟糕，造成很多数据中心没有充分利用好当地的自然冷源，间接蒸发制冷技术可完全隔离数据中心内部和外部的空气，可避免由于空气质量带来的问题。1：间接蒸发制冷技术符合未来数据中心空调节能、低耗、绿色的发展趋势，利用间接蒸发制冷技术同时通过机房冷热通道，最大化的提高冷源利用率，最终使得机房PUE值趋向于1。