機(jī)房專用空調(diào)設(shè)備類型
機(jī)房專用設(shè)備制冷系統(tǒng)形式很多,可以根據(jù)工程項目的特點(diǎn),選用不同的制冷系統(tǒng)。機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組制冷系統(tǒng)主要冷卻方式有:風(fēng)冷式、水冷或者乙二醇水冷式、冷凍水式、雙冷源系統(tǒng)等。
(一)風(fēng)冷式系統(tǒng)
1.風(fēng)冷式機(jī)組的工作原理
風(fēng)冷式直接蒸發(fā)系統(tǒng)使用冷媒作為傳熱媒介。機(jī)組內(nèi)的制冷系統(tǒng)由蒸發(fā)盤管、壓縮機(jī)、冷凝器等制冷管路組成,室內(nèi)空氣穿過機(jī)組內(nèi)部風(fēng)道進(jìn)行循環(huán)。將遠(yuǎn)端的風(fēng)冷冷凝器與室內(nèi)機(jī)相連接,整個制冷循環(huán)在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi),從而吸收房間內(nèi)的熱負(fù)荷并排放到大氣中去。
2、風(fēng)冷式機(jī)組的應(yīng)用特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)直接蒸發(fā)制冷循環(huán),沒有冷凍水和冷卻水系統(tǒng)。
(2)每個機(jī)組都有自帶的壓縮機(jī),可以在每個機(jī)房內(nèi)實(shí)現(xiàn)N+1的備份方式。
(3)安裝內(nèi)容相對簡單。
(4)室內(nèi)機(jī)安裝分散。
(5)日常維護(hù)相對簡單。不需要考慮水系統(tǒng)。
缺點(diǎn):
(1)對于大型數(shù)據(jù)中心,每個機(jī)組、壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)均需要一套制冷銅管連接,工程量巨大。
(2)室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)距離受到限制,當(dāng)量長度大于50M時效率會有較明顯的下降。
(3)室外機(jī)由于過于分散,需占用大量的面積。
(二)水冷或乙二醇水冷式系統(tǒng)
1.水冷式機(jī)組的組成及工作原理
水冷或乙二醇冷卻系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與風(fēng)冷式機(jī)組相同,室內(nèi)空氣通過蒸發(fā)器盤管循環(huán)。與風(fēng)冷式不同的是,水冷機(jī)組內(nèi)部安裝有板式冷凝器,將實(shí)現(xiàn)房間熱量與乙二醇溶液之間的熱轉(zhuǎn)換。該冷凝器內(nèi)的液體作為一個二級傳熱媒介,被抽到遠(yuǎn)處安裝的空氣冷卻式干冷器或冷卻塔內(nèi),熱量在那里最終排到大氣。水冷卻系統(tǒng)機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組每臺機(jī)組均自帶制冷循環(huán)系統(tǒng),并配有單獨(dú)的水冷冷凝器,冷凝器置于室內(nèi)機(jī)內(nèi)部。所有機(jī)組的冷卻水可以做成一個冷卻水循環(huán)系統(tǒng),由水泵提供循環(huán)動力,室外冷卻水可采用開放式冷卻塔和封閉干冷器兩種方式。機(jī)房專用空調(diào)要求一年四季連續(xù)運(yùn)行,開放冷卻水塔由于受環(huán)境影響大,不宜采用;通常采用封閉干冷器的冷卻方式。
從節(jié)能方面考慮,有的機(jī)房專用空調(diào)機(jī)組在水冷或乙二醇冷卻系統(tǒng)的蒸發(fā)器上平行加入一個自然冷卻用的盤管。在較低的室外環(huán)境溫度下,通過中央控制器精確的控制閥門,自然冷卻盤管將吸收室內(nèi)的全部傳熱量。在換季期間,環(huán)境溫度將降至機(jī)房所需的溫度以下,自然冷卻盤管將提供預(yù)制冷以減少壓縮機(jī)的運(yùn)行時間,壓縮機(jī)一般只需80%的輸入功率,因此可以顯著的節(jié)省成本。
2.水冷式機(jī)組的應(yīng)用特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)每個機(jī)組的冷凝器、蒸發(fā)器均在室內(nèi)機(jī)內(nèi)部,制冷循環(huán)系統(tǒng)在機(jī)組內(nèi)部完成,制冷效率相對風(fēng)冷機(jī)高。
(2)不需要室內(nèi)、室外機(jī)的聯(lián)結(jié)銅管,只需要一組冷卻水管道可以將所有的機(jī)組連接在一起,在大型的數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)里,工程量相對減少不存在室內(nèi)、室外機(jī)距離限制。
(3)可以用幾組較大的室外干冷器做N+1備份工作方式,占地面積相對較小。
(4)每個機(jī)組都自帶壓縮機(jī),可以在機(jī)房內(nèi)實(shí)現(xiàn)N+1的備份方式。
(5)空調(diào)機(jī)組在工廠內(nèi)就配好制冷系統(tǒng),現(xiàn)場接好水管后即可投入使用,不存在現(xiàn)場安裝影響機(jī)組質(zhì)量的問題。
(6)擴(kuò)容方便,初期設(shè)計時留好接口,不需要在投入使用后需要擴(kuò)容時在再尋找室內(nèi)、室外機(jī)通道。
(7)水循環(huán)管道不需要太厚的保溫處理,節(jié)省通道空間。
缺點(diǎn):
(1)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部帶有水循環(huán)系統(tǒng),需要設(shè)置防漏水檢測系統(tǒng)和防護(hù)措施。
(2)施工工程相對復(fù)雜,需要壓力管道施工資質(zhì)的工程隊完成。
(3)日常維護(hù)的工作較風(fēng)冷型復(fù)雜,但比冷凍水型簡單。
(三)冷凍水式系統(tǒng)
1.冷凍水系統(tǒng)的工作原理
當(dāng)有中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)或具備單獨(dú)的風(fēng)冷冷凍水機(jī)組被作為換熱方式時,室內(nèi)空氣可通過冷凍水盤管,直接將熱負(fù)荷傳遞到冷凍水系統(tǒng)內(nèi),在專用空調(diào)機(jī)組中央控制器的控制下,水流量通過一個兩路或者三路的制冷水閥門進(jìn)行調(diào)節(jié),精確地保持機(jī)房內(nèi)的氣溫狀態(tài)。采用獨(dú)立的風(fēng)冷冷水機(jī)組提供冷源時,宜多臺N+1備份方式,提高整個系統(tǒng)的運(yùn)行保障能力。
為提高空調(diào)機(jī)組的安全性和備份能力,也可在機(jī)組內(nèi)安裝兩套獨(dú)立的制冷盤管和控制閥門,能夠處理來自于兩個獨(dú)立系統(tǒng)的冷凍水。可以在將中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)作為基本的冷凍水源,而單獨(dú)的風(fēng)冷冷凍水機(jī)組作為二級冷凍水源,特別適用于中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)在周末或深夜不再使用的情況。
2.冷凍水系統(tǒng)的特點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn):
(1)風(fēng)冷冷水機(jī)組集中制冷,制冷效率最高,運(yùn)行費(fèi)用最低。
(2)不需要室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)的聯(lián)結(jié)銅管,只需要一組冷卻水管可以將所有的機(jī)組連接。
(3)在大型數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)里,工程量能相對減少。
(4)不存在室內(nèi)機(jī)、室外機(jī)距離限制。
(5)可以用機(jī)組冷水機(jī)組做N+1備份工作方式,占地面積相對小。
(6)室內(nèi)機(jī)價格非常便宜,整體造價低。
缺點(diǎn):
(1)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部帶有水循環(huán)系統(tǒng),需要設(shè)置防漏水檢測系統(tǒng)和防護(hù)措施
(2)施工工程相對復(fù)雜,需要有壓力管道施工資質(zhì)的工程隊完成。
(3)日常維護(hù)非常復(fù)雜,需要有冷凍水機(jī)組的維護(hù)人員。
(四)雙冷源系統(tǒng)
由上述三種基本的冷卻方式可組成不同類型的雙冷源系統(tǒng),如風(fēng)冷+冷凍水系統(tǒng)、水冷+冷凍水系統(tǒng)。
1.風(fēng)冷+冷凍水系統(tǒng)
由風(fēng)冷和冷凍水系統(tǒng)的制冷盤管組成,通過中央控制器的控制系統(tǒng)運(yùn)行,將風(fēng)冷系統(tǒng)作為冷凍水系統(tǒng)的備用系統(tǒng),增加了機(jī)房的安全性和附加備份,反之亦然。
2.水冷+冷凍水系統(tǒng)
3.雙冷源系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn):
優(yōu)點(diǎn):
(1)適用性強(qiáng),具備靈活的冷卻方式。
(2)雙系統(tǒng)互為備份,安全可靠性高。
(3)可以充分利用機(jī)組的節(jié)能模式。
缺點(diǎn):
(1)初期投資較大
(2)管線較多,占用空間大,給安裝帶來麻煩。