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數(shù)據(jù)機房精密空調(diào)制冷節(jié)能解決方案
一、機房考察分析
該機房面積有3000平米，屬于超大型數(shù)據(jù)交換中心，機房的總熱負荷包括設(shè)備散熱量、照明散熱量、圍護結(jié)構(gòu)的熱負荷、人體散熱量和新風熱負荷。前三項熱負荷只有顯熱，后兩項熱負荷含有顯熱和潛熱。設(shè)備、照明和人體熱負荷全年基本不變，其余兩項熱負荷隨室外環(huán)境溫度和濕度會有所改變。服務器機柜數(shù)量眾多，提供的機器功率密度較高，而且理論上可以不考慮人員新風量，因此機房總熱負荷全年變化較小并且顯熱所占比例很大，而設(shè)備的發(fā)熱量占總發(fā)熱量的95％以上。機房內(nèi)各種設(shè)備的總功率應以機房內(nèi)設(shè)備的最大功耗為準。總之，機房熱負荷應由上述各項熱負荷之和來確定，設(shè)備散熱量為最大(且為顯熱)。按計算，此機房所需冷量不小于12000KW。

二、方案討論

按以上計算及用戶初步意愿，采用130臺精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)直接膨脹風冷式機組（其中8臺備用），單臺機組可制冷量為100KW，可提供總冷量為13100KW.

這個方案固然可滿足用戶的需求，為響應全球節(jié)能的要求，我們團隊經(jīng)過認真分析、仔細研究，發(fā)現(xiàn)還可采用精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)節(jié)能型機組。

節(jié)能型機組除了和其他機型一樣采用高端節(jié)能的組件外，還啟用了低溫或溫和氣候下的節(jié)能制冷方式。

1.高端節(jié)能組件：

渦旋式壓縮機
先進的高效壓縮機系統(tǒng)，可選單獨或并聯(lián)式組合；噪音低，高效節(jié)能，可靠性高，使用壽命長；全系列采用先進的壓縮機效能高，運動部件少，延長機組壽命，無液擊現(xiàn)象。壓縮機內(nèi)裝有缺相保護裝置，在電源缺相或壓縮機過載的情況下，能自動停止壓縮機工作，保護壓縮機電機。

2.電子膨脹閥:

精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)選擇意大利CAREL生產(chǎn)的EVD系列驅(qū)動裝置，使用兩只傳感器的讀數(shù)測量過熱度，并通過比例積分為PID邏輯控制膨脹閥的開度，更好地利用蒸發(fā)盤管（平均過熱度較低），這樣在機組運行過程中就可獲得最合適的過度熱并能使其得到平穩(wěn)地控制。另外，即使在很低的冷凝溫度下仍具有較高的COP，因為電子膨脹閥可以允許系統(tǒng)在冷凝溫度遠低于38℃ 露點的情況下運轉(zhuǎn)，使得壓縮機的運行范圍大增，與機械閥的運行比較而言，電子膨脹閥的高效調(diào)節(jié)性和適應能力意味著空調(diào)系統(tǒng)可以再最大效率下運行。

3.EC電子換向風機：

選用無刷型，保證風機的高可靠性，啟動電流小，耗電量小，并可通過微處理控制器對風機進行無級調(diào)速。

4.自由節(jié)能：

精密空調(diào)行業(yè)節(jié)能型機組采用了間接式節(jié)能方式，利用普通的乙二醇u冷系統(tǒng)進行u冷。當室外溫度降低時，乙二醇制冷劑可以直接用于自由節(jié)能制冷。此時，乙二醇在制冷管道中循環(huán)，制冷劑回路和乙二醇回路同時制冷，這樣就減少了壓縮機的能量消耗。當室外溫度低于臨界溫度時，單獨使用節(jié)能型乙二醇制冷劑系統(tǒng)就足以驅(qū)散室內(nèi)的全部熱荷，壓縮制冷系統(tǒng)就會完全關(guān)閉。整個機組就像一臺加裝了電動閥的傳統(tǒng)冷凍水機組。節(jié)能空調(diào)機組大大降低了用戶的運行成本和縮短了資本回收.

三、直接膨脹風冷式機組與節(jié)能型機組的比較：

根據(jù)本項目的機房實際情況，現(xiàn)從初次投資費用、運行成本費用 (年耗電量)、回收投資年限等幾方面比較風冷式機組和節(jié)能型機組，以100KW為例（例子中涉及的成本價格可能會隨實際情況變動，歡迎垂詢）：

一）：從初次投資成本來看：

直接膨脹風冷式機組：?????

PDF100C,室外風冷冷凝器：FCA100??

制冷量：101KW?????

地點：重慶?

設(shè)備成本價：189600.00元/臺?????

主要增加了以下部件：

1.節(jié)能水盤管

2.板式換熱器

3.電動三通閥

4.干冷器 (由于干冷器里面是水和乙二醇的混合物，其與空氣的換熱效率比冷媒直接膨脹式低很多，故干冷器的尺寸比冷凝器的尺寸大很多，相對而說其材料成本價比冷凝器高70%左右)

?二）從運行成本-年耗電量：按單臺設(shè)備整套系統(tǒng)來計算（包括室外機，水泵等）

如室內(nèi)設(shè)定溫度為24℃，當室溫度高于室內(nèi)設(shè)定溫度時，節(jié)能水盤管則不工作，由壓縮機提供冷量；當室外溫度低于室內(nèi)設(shè)定溫度時，水和乙二醇的混合物就經(jīng)節(jié)能水盤管提供部份冷量；室外溫度低于5℃時，節(jié)能盤管則可能提供全部冷量以滿足室內(nèi)熱負荷，此時壓縮機則完全不需要工作。

普通風冷機房精密空調(diào)與節(jié)能型空調(diào)對比：

直接膨脹風冷式
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節(jié)能型空調(diào)

（風冷冷凝器室外機＋精密空調(diào)室內(nèi)機）
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（風冷自然冷卻機組＋精密空調(diào)室內(nèi)機）
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管路距離
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受到室內(nèi)外管路距離限制，常規(guī)一般在15米內(nèi)最好，一般機組的制冷量都是在20米管路距離下標定。如果總管路距離超過廠家標定距離，機組的制冷量為衰減嚴重，同時也會威脅壓縮機的使用壽命。
無距離限制。
室內(nèi)外機組位置
室外機組一般高于室內(nèi)機組，垂直距離最好不要超過15米，如果室外機組低于室內(nèi)機組，垂直距離最好不要超過5米。
無限制條件，室外主機可以放置在建筑樓頂或者地面。
自然冷卻功能
無可以實現(xiàn)，高效節(jié)能省電。
冬季運行
壓縮機仍然開啟，無法達到節(jié)能。
壓縮機不開啟，非常節(jié)能節(jié)電。而且還可以對機械制冷系統(tǒng)進行保養(yǎng)維護，且不影響系統(tǒng)運行。
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故障點
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制冷系統(tǒng)分散，故障點相對要多。
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制冷系統(tǒng)集中，故障點相對要少。有自然冷卻開啟時，無需開啟壓縮機。對制冷系統(tǒng)起到了保護作用。故障率降低
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使用壽命
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機械制冷系統(tǒng)，常年365天運行，磨損嚴重。設(shè)計使用壽命為15年。
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機械制冷系統(tǒng)，一年內(nèi)有近一半工作時間為休息狀態(tài)，整個系統(tǒng)使用壽命可達20年。
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機組本身價格
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前期購置成本相對低，但因無自然冷卻技術(shù)，無法達到節(jié)能省電。同等使用年限內(nèi)總電費高。年限越長系統(tǒng)維護保養(yǎng)成本會越來越高。
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前期購置成本相對高，但使用幾年后，購置成本回收。有自然冷卻技術(shù)，隨著使用年限推移，越來越節(jié)能省電。同等使用年限內(nèi)，總電費低。系統(tǒng)維護保養(yǎng)成本也相對低。運營成本會越來越低。
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重慶各月份的溫度分布曲線如下：
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綜合機房精密空調(diào)機組的運行特性，將全年溫度分為三個區(qū)間：

1、 環(huán)境溫度＞15℃，機組進行單純的機械壓縮制冷運行；

2、 當15℃≥環(huán)境溫度＞2℃時，機組進行混合制冷運行；

3、 當環(huán)境溫度≤2℃時，機組進行完全自由節(jié)能制冷運行。

分別對以上三種情況統(tǒng)計出機組運行的時間及能效比，由于環(huán)境溫度＞15℃時，自由節(jié)能機組只運行機械壓縮制冷運行，與普通風冷機房精密空調(diào)運行時間及能效比相同，并沒有節(jié)省能耗。當環(huán)境溫度低于15℃時，機組即進行節(jié)能模式運行，開始節(jié)省能耗。

如下表所示，

查相關(guān)氣象資料可推算出氣溫在各個溫度區(qū)間的時間分布，機組的能效比均為2.9。再假設(shè)機組運行時間占2/3（即壓縮機運行與停機時間比為2:1）；在區(qū)間2，節(jié)能機組的節(jié)能模式時的運行時間占1/2。

由此可計算得：

普通機房精密空調(diào)全年的功耗：181007kW·h，

節(jié)能型空調(diào)全年的功耗：147894kW·h，

節(jié)能型空調(diào)比普通機房精密空調(diào)省電量：33113kW·h，節(jié)能率達18.0%；

電費平均按1.0元/度計算，則全年節(jié)省費用：33113.0元。

機組壽命可延長1326/5800=22.9%。
精密空調(diào)行業(yè)為用戶提供創(chuàng)新和高效的節(jié)能解決方案，應用高端節(jié)能機組和啟用低溫或溫和氣候下的節(jié)能制冷方式，大大降低了用戶的運行成本和縮短了資本回收周期。


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