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數(shù)據(jù)中心水冷冷水機房空調(diào)
數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)適用于長江流域地區(qū)。室外環(huán)境越低，冬季越長的地區(qū)，節(jié)能量越大。
數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)優(yōu)勢：
與前面介紹的帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)對比，數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組在機械制冷工況時效率更高，更節(jié)能。
該系統(tǒng)的自然冷卻功能，節(jié)省不必要的電能消耗，降低運行成本，延長機組使用壽命。
該系統(tǒng)是適用于新建的數(shù)據(jù)中心。也適用于舊機房的節(jié)能改造，節(jié)能潛力大，值得大力推廣。
數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)的缺點：投資比較大，在北方地區(qū)數(shù)據(jù)中心，冬季室外環(huán)境溫度過低，存在冷卻塔凍結(jié)隱患，該系統(tǒng)比較適合于長江流域地區(qū)。
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數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)具有兩種運行模式：
自然冷卻系統(tǒng)與冷水機組聯(lián)合工作模式：V4與V5電動三通閥的A-C與A-B向均導(dǎo)通，部分冷卻塔出水進冷水機組的冷凝器，部分冷卻塔出水進入板式換熱器；V2電動兩通閥全開，V3電動兩通閥全關(guān)，從數(shù)據(jù)機房空調(diào)設(shè)備出來較高溫度的回水先進入板式換熱器初步降溫，再進入冷水機組蒸發(fā)器進一步降溫，達到供水溫度后被送入數(shù)據(jù)機房空調(diào)設(shè)備。
自然冷卻系統(tǒng)獨立工作模式：冷水機組停止運行，V4與V5電動三通閥的A-C向?qū)，A-B向關(guān)斷，所有冷卻水均進入板式換熱器，V2電動兩通閥全關(guān)，V3電動兩通閥全開，冷凍水不再經(jīng)過冷水機組的蒸發(fā)器。
3、數(shù)據(jù)中心用地表水自然冷卻水冷冷水機組系統(tǒng)
此節(jié)能解決方案基于中大型數(shù)據(jù)中心的環(huán)境條件，地表水具有充足的流量情況下。在冬季時段，取臨近的低溫地表水作為天然冷源，通過板式換熱器與冷凍水回水熱交換后，達到為冷凍水降溫的目的，用以替代水冷離心機組、冷卻水泵和冷卻塔運行，降低空調(diào)運行能耗，減少冷卻塔漂水和蒸發(fā)造成的自來水損失。以南京至上海的長江流域為例，采用數(shù)據(jù)中心用地表水自然冷卻水冷冷水機組系統(tǒng)全年節(jié)能比例可達20%左右，而采用水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器的節(jié)能比例僅有11%。
應(yīng)用地表水自然冷卻系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在兩方面：
（1）使用臨近水源：地表水自然冷卻系統(tǒng)充分利用了自然環(huán)境的能源，大大減少了冬季冷水機組和相關(guān)輔助設(shè)備的運行，延長了冷水機組和相關(guān)輔助設(shè)備的壽命。不但降低整個系統(tǒng)的運行能耗，還減少了二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物的排放。在為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益的同時，也為國家創(chuàng)造環(huán)境效益。
（2）運行穩(wěn)定且節(jié)能：地表水自然冷卻系統(tǒng)與開式冷卻塔+板式換熱器的自然冷卻系統(tǒng)對比，冬季地表水溫度低，由于水的比熱大，水溫穩(wěn)定波動小，地表水直接與空調(diào)系統(tǒng)的冷凍水通過板式換熱器換熱，故地表水自然冷卻系統(tǒng)運行時間長而且節(jié)能量大。
（1）單獨運行：地表水自然冷卻系統(tǒng)單獨運行時，回水進入板式換熱器，經(jīng)過與地表水熱交換后降溫至設(shè)定值，替代水冷離心機組運行，節(jié)省了水冷離心機組、冷卻水泵、冷卻塔等設(shè)備的運行能耗。
（2）聯(lián)合運行：地表水自然冷卻系統(tǒng)與水冷離心機組聯(lián)合運行時，回水先經(jīng)過地表水自然冷卻系統(tǒng)，初步降溫后再經(jīng)過水冷離心機組進一步降溫至設(shè)定值，節(jié)省了水冷離心機組、冷卻水泵、冷卻塔等設(shè)備的運行能耗。
數(shù)據(jù)中心用地表水自然冷卻水冷冷水機組系統(tǒng)適用于長江流域或以長江以南的地區(qū)，而且附近臨水（河水、湖水等，只要水量足夠的地表水均可）的數(shù)據(jù)中心。
索克曼冷凍水機房空調(diào)
冷凍水機組是通過冷凍水來控制室內(nèi)環(huán)境。這款機組機型設(shè)計簡單，性能卓越。其微處理控制器通過三通電動冷凍水閥的調(diào)節(jié)，精確地控制室內(nèi)空氣條件。該系統(tǒng)使用于有中央空調(diào)冷凍水系列的場所,利用用戶冷凍水進行制冷。自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心是耗能大戶，而機房精密空調(diào)系統(tǒng)在整個數(shù)據(jù)中心的能耗占比超過30%，僅次于IT設(shè)備的能耗，所以在數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，對節(jié)能的重視程度日益高漲，而自然冷卻技術(shù)作為最核心的節(jié)能技術(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)中心地理位置、氣候條件、能源供給等方面的不同特點，會有不同的表現(xiàn)形式和架構(gòu)類型，其中，最為成熟和常見的有以下3種形式：
1、數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)
數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組，是專門為中大型數(shù)據(jù)中心機房專門設(shè)計制造的高可靠性的集中式冷源。與數(shù)據(jù)中心配套安裝于機房內(nèi)的冷凍水型機房空調(diào)一起組成了數(shù)據(jù)中心機房專用的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組的主要部件包括了螺桿式壓縮機、風(fēng)冷冷凝器、冷凝風(fēng)機、膨脹閥、蒸發(fā)器，還包含了自然冷卻盤管、電動三通閥等。
數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組的原理：在電腦控制系統(tǒng)管理下，當(dāng)冷凝器的進風(fēng)溫度低于回水溫度2℃時，自然冷卻便開始工作，進入部分自然冷卻模式，從數(shù)據(jù)機房出來的回水被送到自然冷卻盤管先利用室外低溫空氣進行冷卻，這是預(yù)冷卻的階段；再被送到蒸發(fā)器冷卻，減輕壓縮機的工作負荷。自然冷卻盤管與壓縮機機械制冷同時工作。隨著冷凝器的進風(fēng)溫度逐漸降低，自然冷卻制冷量逐漸增加，壓縮機機械制冷量逐漸減少，當(dāng)冷凝的進風(fēng)溫度降到設(shè)定值時，進入全部自然冷卻模式，冷卻工作全靠自然冷卻盤管完成，壓縮機機械制冷停止運行。節(jié)能比例可達20%~80%，該系列機組應(yīng)用于北京地區(qū)全年節(jié)能量約為39%，應(yīng)用于沈陽地區(qū)全年節(jié)能量約為61%，應(yīng)用于哈爾濱地區(qū)全年節(jié)能量約為72%。數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系列單臺機組制冷量從115~1744kW。
數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組適用于長江流域或以北的大部分地區(qū)。室外環(huán)境越低，冬季越長的地區(qū)，節(jié)能量越大。自然冷卻風(fēng)冷冷水機組機械制冷原理圖。
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數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組優(yōu)勢：
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組配置了螺桿式壓縮機，具有較高的運行可靠性。能滿足數(shù)據(jù)中心具有全年365天，每天24h連續(xù)運行的特點。
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組綜合能效要比單元式直接蒸發(fā)式機房空調(diào)的能效要高，在同等負荷條件下，更加節(jié)能。
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)對應(yīng)的采用集中式空調(diào)水系統(tǒng)形式，故自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)可實施更多的節(jié)能技術(shù)。
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)適用于新建的中大型數(shù)據(jù)中心，節(jié)能潛力大，值得大力推廣。
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)的優(yōu)勢：更適合在北方低溫地區(qū)數(shù)據(jù)中心使用，與水冷冷水機組相比系統(tǒng)相對簡單，運維管理方便，不存在冬季冷卻水凍結(jié)等問題。
帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組的缺點：夏季等高溫季節(jié)能效比較低，在南方地區(qū)數(shù)據(jù)中心節(jié)能量比較小，使用受到限制。
數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組具有3種運行模式：
機械制冷模式：從數(shù)據(jù)機房出來的回水直接進蒸發(fā)器冷卻。壓縮機與風(fēng)冷冷凝器均運行在機械制冷模式。
部分自然冷卻模式：當(dāng)空氣溫度降到低于回水溫度2℃時，回水直接進入自然冷卻盤管，在進入蒸發(fā)器前先利用室外空氣進行冷卻，部分自然冷卻模式時，回水是靠自然冷卻盤管預(yù)冷卻再靠壓縮機機械制冷的蒸發(fā)器冷卻。
全部自然冷卻模式：當(dāng)空氣溫度降到設(shè)定值時，冷卻工作全靠自然冷卻盤管進行，壓縮機機械制冷停止工作。
2、數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)
目前，中央空調(diào)形式的中大型數(shù)據(jù)中心最常用的兩種空調(diào)形式，一種是數(shù)據(jù)中心專用帶自然冷卻風(fēng)冷冷水機組系統(tǒng)，另一種就是數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)。水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)在長江流域的中大型數(shù)據(jù)中心比較常見，為數(shù)據(jù)中心機房、程控交換機房、計算機房等多種高精度要求的高科技設(shè)備場所專門設(shè)計制造的高可靠性符合工藝要求的專用冷源。與水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻設(shè)備配套安裝于機房內(nèi)的空調(diào)設(shè)備冷凍水型機房空調(diào)一起組成了數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)。
數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)既包含了螺桿式水冷冷水機組（或離心式水冷冷水機組）、冷凍水循環(huán)水泵、冷卻水循環(huán)水泵、開式冷卻塔、板式換熱器、電動三通閥門、電動兩通閥等主要設(shè)備。
數(shù)據(jù)中心水冷冷水機組+開式冷卻塔+板式換熱器自然冷卻系統(tǒng)的工作原理如下：
（1）當(dāng)開式冷卻塔的出水溫度低于冷凍水系統(tǒng)的回水溫度3℃時，進入板式換熱器自然冷卻與冷水機組聯(lián)合運行工作模式，這時V4與V5電動三通閥的A-C與A-B向均導(dǎo)通，部分冷卻塔出水進冷水機組的冷凝器，部分冷卻塔出水進入板式換熱器；V2電動兩通閥全開，V3電動兩通閥全關(guān)，從數(shù)據(jù)機房空調(diào)設(shè)備出來較高溫度的回水先進入板式換熱器初步降溫，再進入冷水機組蒸發(fā)器進一步降溫，達到供水溫度后被送入數(shù)據(jù)機房空調(diào)設(shè)備。板式換熱器自然冷卻與冷水機組聯(lián)合運行時，冷水機組的部分負載工作，冷水機組的一部分負載被自然冷卻系統(tǒng)代替。自然冷卻系統(tǒng)替代了冷水機組螺桿壓縮機的部分負載，從而產(chǎn)生節(jié)能量。
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