数据中心空调系统节能技术白皮书(6)

2019-03-10 13:23

采用此种结构设计的机房空调,除换热效率提高外,同等风量条件下,风机功耗最高可降低约25%。 2.2.2DX型下送风机组高效后背板设计 采用后背板设计,加深机组深度,增大机组回风口面,优化风道及制冷循环,提高机组能效,故可称为高效后背板。 高效后背板主要可以带来以下好处: 1)更均匀的制冷剂和气流分布: 机组加深后,换热器角度发生变化,可以使制冷剂分布更均匀,同时换热器迎风气流也更加均匀; 2)降低气流侧压力降 进风面积增加,降低回风风速,同时更加均匀的气流也会使气流压降降低; 3)降低风机功耗

可降低风机功耗达5%~12% 2.3控制节能 2.3.1主备智能管理

越来越多的用户选择冷冻水型精密空调解决方案,而越来越多的机房空调配置EC风机,以降低能耗。

对于配置EC风机的冷冻水型空调,在配置备份机组情况下,完全可以改变传统的主备控制方式为主备智能管理方式,以达到进一步节能目的。

2.3.1.1主备智能管理运行模式

假设机房空调配置为1主1备,则在传统备机模式下,1台机组运行,1台机组作为热备份,处于待机状态。机房所需的制冷量及风量有1台机组承担。 而主备智能管理模式下,2台机组都处于运行状态,承担机房所需的总制冷量和风量,即每台机组承担机房1/2的风量及制冷量。

若某一台机组出现故障,另外1台机组能自动提高风机转速,提高单台机组的制冷量和风量,直到达到机房所需的冷量和风量要求。

所以该节能运行模式下,空调机组系统的可靠性和传统模式下1台机组运行和1台备用机组待机的可靠性一样。

2.3.1.2主备智能管理运行节能原理 节能基本原理:

风机输入功率立方定律:风机的输入功率与风机的转速成三次方关系,比如风机

转速降低1/2,风机的输入功率降低到原来的1/8,即风机功耗降低了7/8,采用主动备用管理模式能耗大大降低。 如:机房空调配置为1+1配置,则在主备智能管理模式下,每台空调风量为单台运行时风量的1/2,则空调转速降低至原来的1/2,能耗减少7/8。 2.3.2EC风机转速控制 机组的节能管理运行控制还体现在以下两个方面: 1)当室内温度达到设计值时,由控制器按比例控制,降低风机转速,这样可以减少风机功耗实现机组节能。 2)当机组进入除湿运转时,机组减少气流,既可实现快速除湿,同时又可以降低除湿时风机功耗,实现机组节能。 2.3.3压差控制管理 2.3.3.1 压差控制管理应用原因 在数据中心里,理想的高架地板系统需要提供一个无障碍的风箱用作送风,这个风箱没有任何的泄漏。同时应尽可能地把动压转化为静压,建议考虑加入孔板。目前大量的数据中心现实使用情况中,采用下走线的高架地板下,各处静压非常不均匀,而高架地板气流配送量不足以满足IT 服务器机柜的气流需求,造成机柜上下温差,引起局部热点。同时,由于出风口地板不同的开孔率,高架地板漏风等因素而冷风气流不能匹配IT 机柜的气流。这种情况下,绝大多数的用户都会采用增加空调的方法来解决。据统计,一般数据中心的送风气流量和实际所需气流量配比在1.6~2.5 之间。 压差管理系统能够很好的解决上述问题而不增加空调。通过安装压差传感器,可以确保地板保持均衡的压力,在均衡的压力下,通过正确的选型和机组参数调整,能够保证出风口地板出风量达到设计值,完美匹配IT 负载所需的风量。由于IT 负载的动态性,精密空调机组应能够调整制冷量从而动态匹配IT 负载热量,真正做到主动控制和动态制冷。 2.3.3.2 压差控制管理应用方式 通过平均分布在高架地板下的静压测量值(范围0~250Pa),静压值通过信号转换器和信号线传送到精密空调机组,精密空调机组的控制器应能够维持高架地板系统在设定的值范围,每套压差传感器连接于一台机组内。所有精密空调机组可以通过总线系统群组控制。

2.3.3.3 压差控制管理应用优势 使用压差控制管理方案有以下优点:

1.配送的风量能够动态调节而匹配所需风量,每个地板的出风量能够满足设计值,低风量配比。

2.减少耗电:配送的风量等于所需风量下,所需空调机组和风机数量减少,耗能减少。

3.可随需扩展的系统,容易建立高密度制冷区和低密度制冷区。

4.风机数量的减少,噪音量下降。恒定的气流配送和动态制冷能力使得机房消除热点问题。

2.3.3.4压差控制管理应用要求 1)对精密空调设备要求:

a. 机房空调机组必须使用EC 直连风机技术,带有无级调速功能。 b. 配置功能匹配的控制板

c. 每台精密空调配置1套压差传感器,分别用于测量机房高架地板下的静压值和高架地板上的静压值。

d. 静压传感器套管,安装于高架地板下环境和高架地板上房间环境。 2) 施工技术要求:

a. 根据ASHREA 建议的标准,高架地板尽可能做到完全密封。所有漏风的地方,包括出线孔,地板缝隙都要堵住,以免由于局部压力不均匀影响整体使用效果。


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