模块式机房空调的节能技术

跟着数据中心的高速打开，机房立异节能也被提升到恰当首要的方位，而其间的机房空调节能更是扮演着无关宏旨的人物，高能效的机房空调也就愈来愈遭到数据中心客户的等待。现在，行业界也连续出现了能效比在3.0以上的风冷机房空调机组和能效比在25以上的冷冻水型机房空调机组，通过研讨和比照，不难发现高能效机房空调机组的一个共性特征模块化方案。空调也可模块化吗？模块化真的高能效吗？

咱们可能会问啥是模块化机房空调？和传统机房的空调的首要差异？如附图1所示模块化机房空调分为电控&器材模块、制冷模块，各制冷模块的结构和功用相同且互相独立。而传统的机房的空调结构方式大体能够分为两种：1、制冷模块1蒸腾器和模块2蒸腾器分别左右一个V/A放置，见附图2;2、/型盘管结构，特征是盘管为从左到右为一整片，而制冷体系1和体系2的安排又分为体系1/2上下安排及体系1/2里外叠放，见附图3。

首要介绍下能效比EER的概念，能效比等于总制冷量/总输入功率（，总输入功率包括压缩机功率，室内机风机功率，室外机风机功率；那么行进EER能够分两个方向，行进制冷量和下降输入功率。因为模块化方案首要是机房空调室内机的模块化，所以这篇文章只剖析模块化机房室内机空调的节能，咱们假定压缩机不变和室外冷凝温度不变（假定冷凝温度为48摄氏度）。那么按照这两个方向剖析：

a.因为压缩机不变，从逆卡诺循环看，行进蒸腾温度能够行进单位质量流量制冷量，一起行进蒸腾温度会减小压缩机吸进口的比容，能够行进体系的制冷剂质量流量，二者叠加会有用的行进制冷量。但蒸腾器温度的行进对压缩机的输入功率影响很小。所以行进蒸腾温度行进制冷量的最有用办法。

b.削减总输入功率首要是压缩机功率和室内风机功率，因为压缩机的输入功率的最首要影响要素是冷凝温度，根据咱们假定安稳冷凝温度，咱们政策能够判定在室内机的功率。

综上所述：理论上行进EER，关于室内机需求集中力量处理的是行进蒸腾温度和下降室内机风机功率。行进蒸腾温度需求添加蒸腾器的换热：1.行进蒸腾器面积（与占地面积仇视）；2.在坚持风机功率不变或削减的基础上行进风量；3.行进蒸腾器空气侧气流分配均匀性；4.行进蒸腾器制冷剂分配均匀性。而要在坚持风量不变或许行进的基础上下降室内风机功率：1.树立室内空调空气侧机内阻力（机内阻力包括过滤网阻力，盘管阻力，机内流道阻力）；2.行进风机功率。

联络以上的理论剖析，机房空调室内机模块化方案的节能优势就体现出来了。从附图1能够看到：

1.因为电控&制冷器材独立模块，单位占地面积蒸腾器面积比V/A型能够行进5~10%，比/型能够行进10~15%左右。一起根柢一切器材被安排在独立模块中，会致使全部机组的流道阻力会下降100Pa以上，也削减气流不均匀性的影响。

2.模块化上下送风空调的过滤网是贴合蒸腾器放置，与传统的空调上送风过滤网门置和下送风顶置有着很大的差异，过滤网面积是传统的机房空调的2~2.5倍。咱们都知道过滤网的空气阻力与迎面风速平方成正比，所以模块化空调的过滤网空气侧阻力能够从200~300Pa削减至60Pa左右（根据蒸腾器的迎面风俗在2.2m/s）。因为过滤网贴合蒸腾器放置，恰当于使空气在进入蒸腾器前天然添加一个均流器，进一步行进蒸腾器的空气侧分配均匀性。

3.模块化的空调的蒸腾器为前后W/M放置，每个制冷模块中包括一组V/A蒸腾器，风机居中放置，V/A蒸腾器中的两片换热器的空气侧完全对称，空气侧的风速分布完全均匀。再看附图2中，V/A型结构天然会致使前后两个体系的换热器空气分配不均，体系1和体系2的作业参数会不相同。再看附图3/型的因为盘管会比照长，相对风机的最远端和近期端的间隔太大，致使全部蒸腾器的空气侧分配的不均匀性。模块化结构盘管的空气侧CFD剖析附图5，两头盘管风速及均匀性超卓。

4.因为模块化结构天然空气侧分配均匀性以及过滤网的均流效果，加上分配毛细管的优化，各制冷模块的蒸腾器各回路回气温度的差异在±2℃，这意味着制冷剂分配十分均匀。制冷剂侧分配能够进一步行进蒸腾器温度以及体系安稳性，一起能够进一步行进空调的显热比。

5.模块化机房空调的较小空气侧阻力的特征，能够优化风机的作业点，在相同风量状况，大大的下降风机输出功率。以100kW空调为例，传统的机房空调风机输入功率为6.6kW左右，模块化机房空调的风机输入功率为5.0kW左右。

6.模块化机房空调的大蒸腾器以及高制冷剂分配均匀性的特征，制冷体系的蒸腾器温度在8.5~9.5℃，与传统机房空调的6.0~7.0℃比照是一个较大的跨过。

综上所述，选用领先的模块化结构方案理念，添加单位占地面积蒸腾器面积，添加过滤网过滤面积，下降了机组空气阻力，行进制冷剂侧分配均匀性，行进了蒸腾温度，然后行进制冷量，下降了风机功率，行进了空调的能效比EER。现在通过专业CFD模仿以及实机验证查验，一般风冷机房空调选用模块化节能方案后能效比可高达3.2以上，冷冻水型机房空调选用模块化节能方案后能效比可高达25以上。