面向数据中心的管式间接蒸发冷却装置制冷性能的实验研究

为研究间接蒸发冷却装置的性能及各参数的选择原则等,设计搭建了数据中心管式间接蒸发冷却系统,并通过实验研究了不同参数对系统间接蒸发冷却效率的影响。实验结果表明:一次风速与间接蒸发冷却效率总体成反比,当一次风速为2.2 m/s时,间接蒸发冷却效率为90.74%;随着二次风速增大,间接蒸发冷却效率先增大后减小,最佳的二次风速为3.1 m/s,间接蒸发冷却效率为80.03%;随着一次风入口温度升高,间接蒸发冷却效率同样先增大后减小,最佳一次风进口温度为29℃,间接蒸发冷却效率能够达到71.45%;间接蒸发冷却效率随着喷淋水流量增大而增大,最终稳定,为减少装置的总能耗,最佳的喷淋水流量为1.21 m^(3)/h,间接蒸发冷却效率可达83.51%。本文的研究结论可为相关间接蒸发冷却设备的设计与工艺优化提供一定的参考。

基于露点间接蒸发冷却塔的数据中心冷却系统的应用分析

“双碳”背景下,蒸发冷却技术已经成为降低数据中心能耗,满足数据中心PUE指标的一种重要手段,对数据中心冷却系统的优化将对该领域节能降碳做出重要贡献。介绍了数据中心间接蒸发冷却预冷一体化架构冷却系统。系统应用露点型间接蒸发冷却塔,补充了传统冷却塔的短板,实现了出水温度低于湿球温度,大幅度提高全年自然冷源利用时间;还采用下送风列间空调,将末端二次泵内置至末端空调内部,降低了一次泵的功耗,实现末端和冷源侧的个性化负荷控制;封闭冷热通道的气流组织可最大限度地提高机房空调系统的利用率,使系统有着高效的降温效果。同时结合实际应用案例,通过实测得出全年综合性能系数(GCOPA)达6.64,电能利用效率(PUE)低至1.23和水资源利用效率(WUE)为1.39来评价和验证该系统的节能效果。结果表明,该系统在推动数据中心蒸发冷却技术发展的同时,还为整个数据中心的节能减排做出贡献,在数据中心领域有着巨大的应用前景。

间接蒸发冷却技术在数据中心节能改造中的应用

将间接蒸发冷却技术、大温差高温冷冻水技术及动态冰蓄冷技术运用于某老旧数据中心的节能改造,并实际运行测试,结果表明:经过节能改造后,该数据中心PUE由改造前2.00降至改造后的1.25,数据中心空调系统耗电量降低75%。

立管间接蒸发冷却器与机械制冷复合空气处理机组干湿工况运行模式能耗分析

在达到同样送风要求的前提下,为了研究立管间接蒸发冷却与机械制冷复合机组在数据中心运行时干湿两种模式的运行能耗,搭建了实验台,在室外干球温度为3-7℃范围内,对其不同干湿模式的运行能耗进行了测试并分析。实验结果表明,在达到同样送风要求的前提下,且干湿模式产生的制冷量相同的情况下,湿模式的能效比明显大于干模式的能效比,建议加大湿模式的运行时长。

数据中心间接蒸发冷却复合空调系统的节能运行分析

结合上海地区的气候条件,采用TRNSYS软件,通过设定数据中心机房条件模拟出全年所需冷负荷随时间的变化规律,确定设备选型,并基于间接蒸发冷却复合空调系统主要设备的数学模型搭建了仿真平台。通过对空调系统运行模式的切换,模拟得到3种运行模式下的送风状态图及运行特性。结果表明,冬季应采用能耗更低的干模式,过渡季采用湿模式,夏季采用混合模式。对比常规机械制冷系统,复合空调系统的全年耗电量为352.6万kW·h,节能率高达34.8%。

一种立管式间接蒸发冷却器的数值模拟与分析

立管式间接蒸发冷却器的传热强化更加方便,占地节省,但管内壁经常出现水膜分布不均等问题导致效率下降。采用三维全尺寸数值模拟研究方法,对带内沟槽的立管式间接蒸发冷却器的性能及其结构、运行等参数的作用机理进行了模拟分析,得到了较为合理的结构配置及其相对应的运行工况,发现当环境参数为29℃,湿度为45%,管径为25mm,相对管间距为2m,管长1m,一次风速2.5m/s,二次风速为13m/s,在此条件下换热效果明显。

光电互补间接蒸发冷却技术助力通信机房绿色低碳转型

创新性的提出在通信机楼室外平台现有间接蒸发冷却设备外壳上安装光伏组件,发电供给备用机组水泵和风机使用,光照不足时备机可停止或转由市电供电,同时减少太阳光对冷却水直接照射,为冷却散热提供更好工作微环境。在某通信楼试点安装15 kW光伏发电系统,安装区域全部利用现有间接蒸发冷机组外表面空间,预计实现年发电3.4万度,减少CO_(2)排放20.5吨,产生年化电费收益3万元,项目投资回收期为6.5年。

立管式间接蒸发冷却空调器布水方法实验研究

布水方法及装置关乎湿通道壁面水膜的质量,进而影响间接蒸发冷却空调器的冷却性能,鉴于立管式结构的应用潜力和均匀连续水膜难于获得的难题,本文搭建立管式蒸发冷却空调器布水方式与水膜质量实验台,采用螺旋形喷头顶部喷淋法、螺旋形喷头管内喷淋法、锥形喷头顶部喷淋法、锥形喷头管内喷淋法、溢流法和管内打孔喷淋法进行实验测试,结果表明螺旋形喷头管内喷淋布水方式的立管壁面湿润度最高,可达87%。随着立管长度增加,管内打孔喷淋法的优势将越来越显著,而对立管长度较短的紧凑型立管式间接蒸发冷却器溢流法将有更出色的表现。

双逆流式露点间接蒸发冷却器的性能试验研究

为了将蒸发冷却器应用于住宅建筑中,实现更大的降温温差和露点芯体尺寸的减小,提出了一种双逆流式露点间接蒸发冷却器,该冷却器采用双逆流式结构和高效湿通道材料。在双焓差试验室内,以干球温度35℃、湿球温度25.8℃工况为例,分析了该冷却器的冷却效率及制冷量等。结果表明,在中等湿度地区,二/一次风量比为0.9,采用喷15 s停60 s的喷淋方式时,冷却器湿球效率达到104%,露点效率达到79%,制冷量达到1.76 kW,COP最高为7.5,能够满足应用于住宅建筑中室内送风温度26~28℃及能耗降低等指标要求。该研究可为住宅建筑用露点空调器的设计提供参考。

船舶空调用露点间接蒸发冷却器热性能研究

针对海上船舶空调能耗高、污染大的问题,建立以海水为冷媒的露点间接蒸发冷却器(regenerative indirect evaporative cooler,RIEC)传热传质数值模型。分析5个环境参数和2个结构参数对一次空气出口温度和湿球效率的影响,并与纯水RIEC进行对比。结果表明,在相同的几何和工作条件下,海水RIEC的冷却性能比纯水RIEC的略有下降,一次空气出口温度平均升高约0.28℃,湿球效率平均降低6.73%。因此,从热性能的角度来看,海水RIEC在船舶空调中的应用是可行的。

纳米溶液用于间接蒸发冷却器亲水改性的实验研究

针对目前高分子间接蒸发冷却器湿通道壁面润湿率较差从而引起换热效果不佳的问题,提出一种纳米镀膜聚丙烯(PP)间接蒸发冷却器,旨在改善其亲水性能,从而强化其传热传质过程。实验重点研究了纳米镀膜PP板的亲水性和耐久性,并探寻其布水效果。结果表明:镀膜后的PP板显示出优良的亲水性,水的静态接触角可减小到10°以下,同时该膜层具有较好的耐水性能,在经过长期水刷冲下,表面接触角稳定在30°左右。此外,在实验条件下,纳米镀膜芯体在1 min左右可达到80%以上的润湿率;实验中还发现,镀膜PP板会在表面形成多孔结构并具有保水性,可实现间接蒸发冷却器的间歇布水,在湿球效率保持稳定的情况下,其性能系数比传统的连续布水提高了54%。

数据中心一体化风侧间接蒸发冷却空调系统的研究综述

作为数据中心新型冷却方案,一体化风侧间接蒸发冷却空调系统充分利用水分蒸发对室外冷源降温,延长自然冷源利用时长,并有效协同机械制冷减少电能的消耗,具有广泛的应用前景。文章从结构形式、运行模式切换及控制、建模及适用性三方面出发,对文献中的数据和结论进行归纳,并提出未来可关注的优化方向。目前,一体化机组的计算模型主要依据简化经验公式和额定湿球效率,缺少与机械制冷循环的复合系统模型;所采用基于静态阈值的运行模式切换方法未充分考虑机组能效、机房温度等动态变化的影响;风机、喷淋水泵和补冷压缩机所采用的分级调控策略难以对风侧和水侧进行协同控制,无法充分实现自然和机械冷源的耦合优化。

数据中心间接蒸发冷却热管多联的应用研究

数据中心在信息时代扮演着至关重要的角色。然而,随着运算复杂性的提升和设备数量的增长,能源消耗和散热问题日益凸显。文章深入分析了数据中心领域中间接蒸发冷却热管多联系统的应用,详细剖析其技术原理、运行机制以及实际应用表现。经过系统的构建和实际应用验证,该技术在提高数据中心散热效率、实现节能降耗以及模块化搭建方面展现出卓越的特性。

间接蒸发冷却技术在北京地区数据中心的应用分析

结合北京地区的气候特点,分析了间接蒸发冷却空调在数据中心不同送/回风温度、冷却效率时的切换温度及全年运行时长;通过建立计算模型,计算了对应不同空调送/回风温度、间接冷却效率时的能耗情况,并以某数据中心为例,计算了采用间接蒸发冷却空调和传统空调的初投资、运行费用等;根据计算结果分析,同等冷却效率下,提高空调送回风温度可显著降低全年空调电耗;采用间接蒸发冷却空调比传统空调节省电耗44%。

数据中心间接蒸发冷却技术应用与思考

间接蒸发冷却技术以支持快速交付、分期部署、高能效水平等优势特点,广泛应用于国内外数据中心项目。但应用过程中,仍需面对建筑外立面耦合、直膨式(DX)补冷比例高低与IT设备容量产出强相关、连续制冷实现、换热芯体结垢和结露等设计、建造、运营维度的诸多问题与挑战。

基于图像处理法的间接蒸发冷却器喷淋布水效果的试验研究

针对如何提高间接蒸发冷却器的润湿特性,以改善实际工程应用中的布水均匀性的问题,搭建了芯体布水实验台,采用水基荧光显示和数字图像处理法,重点研究了喷淋时间(5~180 s)、喷淋流量(2~6 L/min)以及喷嘴高度(50~250 mm)对芯体中3个典型位置的金属铝箔板表面布水效果和润湿率的影响。结果表明:随着喷淋时间的增加,板面润湿率增加,但一定时间后,进入动态稳定期。在喷射角为58°、喷淋流量为5 L/min的工况下,芯体边缘处需喷淋60 s后达到布水稳定。喷嘴高度的变化对正下方和边缘处的板布水影响较明显,推荐的喷淋高度为150~200 mm。研究结果对间接蒸发冷却器的布水参数设计具有指导意义。

不同气候区数据中心用间接蒸发冷却空调的耗能分析

为分析数据中心用间接蒸发冷却空调在我国各气候区的能耗情况,选取了5个气候区中11个城市分析单台间接蒸发冷却空调机组的年耗电量、年耗水量及年运行费用。研究结果表明:室外气候越干燥,间接蒸发冷却空调干模式运行时间越长;温和地区间接蒸发冷却空调的应用存在较大的节能潜力;高温高湿地区机组的年运行费用明显高于其他地区;与年运行电费相比,年运行水费占比很小。因此,进行数据中心空调设计时,应着重考虑空调系统的耗电量,以便减少能耗,降低电能利用效率(PUE)。

立管式间接蒸发冷却器的结构与性能试验研究

为探索立管式间接蒸发冷却器可行性、结构与性能,设计了4组不同结构尺寸的冷却器并测试其降温性能,并对试验数据进行对比分析。结果表明,各试验冷却器温降均在6℃以上、湿球效率均在56%以上;增加换热面积可优化降温性能,冷却器单位面积处理风量宜控制在100~200 m^(3)/h之间;增大迎风面积、采用叉排布置增大流程可延长冷却时间,提高温降;增大管径可减小二次空气侧阻力,换热管宜采用30~50 mm管径圆管;采用管内直接布水与溢水相结合,并采用“上粗下细”的异径圆管,可保证换热管内壁形成稳定的贴附水膜,降温效果稳定。所得结果对立管式间接蒸发冷却器推广应用具有参考价值。

山西某数据中心间接蒸发冷却系统设计

以山西某数据中心为例,从空调设计参数、冷热源、风系统等方面详细介绍了该项目间接蒸发冷却系统的设计。该项目同时采用了封闭热通道、余热利用、变频控制等节能措施,实现了数据中心的绿色低碳运行。

间接蒸发冷却结合除湿机系统性能分析

间接蒸发冷却系统(IEC)因其节能及环保特性被逐步应用在多种大型空调冷却系统中,IEC系统能够利用自然冷源对室内空气进行降温,此外间接蒸发冷却技术结合液体除湿的组合系统能显著降低系统能耗,但其组合系统组成复杂,体积过大,且溶液具有一定的腐蚀性。因此,文中开发了一种新型间接蒸发冷却结合除湿机系统(IECD)的集成装置,使得一次空气经过除湿机除湿后进入换热芯体,与二次空气不接触而进行热质交换,并研究该集成装置在不同运行参数下的冷却性能。结果表明:相对于IEC模式,IECD模式对系统的传热有显著的增强效果,在热流密度为1.52—2.33 kJ/(m^(2)·s)时,IECD模式下的热流密度最多是IEC模式下的1.38倍。研究还发现当控制一次进气参数不变时,较低的二次进气温度和含湿量能够有效增强换热芯体的换热效果,提升系统的冷却性能。