基于计量测试技术的气流组织与机房空调节能运行研究

为量化气流组织对机房空调节能的影响,以某数据中心作为测试对象,基于计量测试技术将抽象的气流组织参数化、指标化,通过测量数据的分析,指出了机房内气流组织存在的问题,并制定了有针对性的气流组织调优和空调节能运行策略。测试数据表明,在机房热环境满足国家标准要求的前提下,机房空调节能率超过28%。

双冷水式机房空调自然冷却应用的节能分析

为了探索我国各地双冷水式机房空调自然冷却应用的节能潜力,给出了一种双冷水式机房空调自然冷却应用系统架构并分析了其运行模式。建立了双冷水式机房空调与冷水式机房空调的对比分析模型,利用当量压缩机耗电量对双冷水式机房空调的自然冷却应用进行了节能计算分析。结果表明:双冷水式机房空调直接利用冷却塔自然冷却的应用方式具有广泛的适用性;节能效果在可充分利用自然冷却地区越发突出,在不考虑水资源紧张的前提下节能率由高至低依次为西北、东北、华北、云贵高原、华东、川渝、华中及华南地区,其中西北地区绝大部分城市的节能率超过80%;通过采取节能优化措施可进一步提升双冷水式机房空调在水资源丰富、自然冷源相对贫乏的华南地区的节能效果,节能率提升值可达14.1%~20.5%。

中小型数据中心冷却系统末端气流组织问题分析和优化

本文针对中小型数据中心冷却系统末端气流组织形式问题、机房渗透风问题和末端空调设定问题提出优化建议。末端气流组织问题分析了不同的气流组织形式,如弥漫式送风形式、间接蒸发冷侧送风形式、列间空调送风形式、背板空调送风形式、顶置空调送风形式和地板下送风形式的通用问题及解决方法。机房渗透风问题,主要表现为IT机房或空调机房通过门窗、电缆井、新风机与外部联通后导致的气流冷热掺混;末端空调参数设定问题,表现为空调参数设定不合理引起的空调控制问题,从而导致空调不能正确地送出IT设备所需要的冷量和风量等问题。分析结果展现本文提出的分析和优化建议可以应用到实际数据中心改造实施中,可以有效改善机房的热点和能效问题。

数据中心用单元式空气调节机能效评价指标研究

针对现有的机房空调性能评价指标AEER对于新开发机房空调类型考虑的不足,提出一种新的性能评价指标AEER^(*),并给出其推导过程。针对性地选取已完成测试的机房空调的EER数据,分别计算AEER值和AEER^(*)值,得出以下结论:对于压缩机单循环的机房空调,其AEER值和AEER^(*)值较为接近;现行的AEER指标,对于制冷剂泵-压缩机双循环机房空调或其他类型利用自然冷源的机房空调,弱化EER_(a)和EER_(b)这2项评价指标;使用AEER^(*)作为机房空调性能评价指标,更为科学并且贴合实际。

房间空调器长效运行性能预测及优化方案的研究

房间空调器实际运行过程中的能效是空调器持续节能的重要考核指标,为研究房间空调器长效运行性能特性,采用BP神经网络进行新机器的性能预测分析,获得在多因素影响下选择成本最优的空调长效性能的设计方法。BP网络的学习样本来自于旧机器实验室测试数据及房间空调器在真实运行工况下的在线监测动态衰减数据,通过对大量样本数据的学习,分析影响长效运行性能各因素的权重,确定长效运行性能的优化策略。对26台使用中的房间空调器进行性能进行测试,85%的样本作为数学模型的训练样本,15%的样本作为模型验证样本,结果表明,采用小样本训练的BP神经网络预测的长效综合评价值误差均在5%以内,预测结果收敛;经过对BP神经网络的权重分析,时间加权后的高温制冷性能、额定制冷性能、低温制热性能、额定制热性能归一化值所占决策权重分别为0.187、0.203、0.312、0.298。为验证BP网络的正确性,建立房间空调器在线性能监测系统软硬件及长效性能分析预测软件平台,通过大量和长期在用空调的实测数据,验证和优化BP网络。基于以上基础数据,进一步提出大数据关联规则挖掘模型应用于空调器长效分析的研究思路,应用于多因素影响下空调长效特性的优化设计。

房间空调器等用能产品能效指标检测一致性研究

能效指标检测数据一致性研究对保证能效标准指标和标识信息真实性、维护我国能效标识制度权威性至关重要。目前,该领域缺乏系统性、通用性和规范性研究。为此,中国标准化研究院组织开展房间空气调节器等主要用能产品能效指标检测一致性研究,分析我国能效检测实验室能力现状,从管理和技术两个层面探讨制约实验室能力提升的主要障碍,以理论研究和一致性检测方法、技术规范开发为主线,制定用能产品一致性研究通用实施方案和指导通则,以及各产品能效检测通用作业指导书等技术文件,为我国今后能效指标检测一致性研究提供重要理论参考、方法学借鉴和技术规范参照,对确保能效标准标识技术含量、保证能效指标信息一致性和准确性、促进标识制度的有效实施必将发挥重要作用。

行车空调热工性能测试环境室设计与软件开发

着重探讨了行车空调器热工性能测试系统的主要组成部分之一———环境室的设计方法。参考相关设计标准,并结合行车空调器的结构特点和工作条件,进行了绝热库房结构设计和设备布置、空气处理方案确定、空气处理设备的选择计算等,并完成了调零风机的设计计算和测试软件的编制。所开发的测试系统在某企业行车空调产品热工性能测试的实际应用中达到了设计精度要求。

从专利申请看中国机房空调领域发展现状

随着科技的不断发展,生活中越来越多的区域需要进行空气调节。计算机房或数据中心等区域由于要放置各类型计算机设备,其电子器件的散热过多会严重影响设备运转,于是机房空调这种专门的空调应运而生。与普通空调相比机房空调在环境条件控制上有着更为严格的要求。本文从专利申请角度分析了机房空调在中国申请量、技术内容、技术研发趋势等方面的情况,以期使读者对机房空调领域的技术发展有所了解,并为未来该领域发展作出预期。

直接蒸发冷却器在热管机房空调中的应用研究

研究了一种直接蒸发冷却器与热管机房空调耦合的空调系统,直接蒸发冷却器的使用降低了冷凝器进口温度,可延长热管的年运行时间,同时,提高热管的COP。实验中利用焓差实验室对机组进行测试,实验结果表明,在小温差(室内外温差5~10℃)下,热管的COP在加直接蒸发冷却器前后由2.86~5提升到4.5~5.36。

空调机组性能试验微机数据处理的数学模型

介绍了客车空调机组试验中湿空气参数的测试方法，并提出在标准大气压及非标准大气压下微机试验数据处理应用软件的数学模型。

空调控制参数用户设定偏好的预测方法

空调器智能化提升的方向,是使平时需要用户设定的控制参数值自动地调整为用户的偏好值。这就需要空调器能够准确预测出用户偏好的设定参数,在实现上则有赖于对用户历史操作数据的学习,但这又超出了空调器单片机的计算能力。本文提出云端学习及本地计算相结合的空调用户偏好的预测方法,将学习用户历史操作数据等复杂的计算任务放到云端服务器,使得对于控制参数的预测不会超过空调器单片机的计算能力。该方法中,云端服务器完成对用户历史数据的预处理和递归式特征消除后,使用梯度提升框架训练数据并得到学习模型;空调器单片机下载由云端生成的多维矩阵,建立对预测值的插值查询规则后即得到本地预测方法。本文在对上述建立的学习算法和预测方法进行验证时,将上海、重庆和广州3个不同地域的城市的用户夏季使用数据(不含8月)作为训练集,8月的数据作为测试集。验证结果表明:用户实际设定温度与预测值的误差在±0.5℃内的占比平均为84%,最高为88%;用户实际设定风速与预测值的误差在±10%内的占比平均为92%,最高为94%。验证结果表明本文提出的云端学习及本地计算相结合的用户偏好的预测方法能够准确地预测用户偏好。

兰州某核心枢纽机房节能改造

对兰州某核心枢纽机房进行节能改造,改造方案为:对现有空调末端进行改造,在现有空调室外机上增加冷水氟泵模块,通过增加智能集成制冷站提供冷源。过渡季和冬季充分利用自然冷源,集成制冷站压缩机关闭,大幅降低运行能耗;夏季靠集成制冷站提供的冷源与冷水氟泵模块进行制冷循环,空调室外冷凝器关闭,避免风冷空调室外机的热岛效应。改造后机房的电能使用效率降低,装机能力提升,可为其他老旧机房的数据中心化改造提供技术参考。

基于模糊认知图的空调绿色特性评估

根据空调在中国家电行业的实际生产和回收等情况,从技术、经济和环境等3个方面制订出了空调在整个生命周期中的绿色特性评估指标体系。利用模糊认知图可以进行知识合成的特点,解决不同专家对某些指标间相对重要度确定时信息不全的问题,并结合模糊层次分析法求解评价指标的权重,实现对空调的绿色特性评估,从而可以根据评价结果,确定影响产品绿色等性能的关键因素,并可以实现对比不同型号产品的绿色性能,从而指导产品设计和生产工艺等的改进,使国内家电企业从容应对国内法律法规和欧盟WEEE、RoHS指令等。

数据中心用热管空调系统研究进展

针对回路热管机房空调在数据中心冷却中的适用性问题,总结了数据中心用回路热管空调系统最新研究进展,对比分析了重力型、气相动力型和液相动力型3种回路热管机房空调系统,并介绍了3种回路热管自然冷却与蒸气压缩主动制冷相结合的一体式机房空调系统的构成方式与运行性能,结果表明3种回路热管在不同的应用场景下都具有良好的节能效果:从驱动方式而言重力热管节能效果最优;从使用地区而言,寒冷地区优于温和地区;蒸气压缩/回路热管一体式机房空调系统全年能效比可以达到10.0以上,年均可节能30%左右。并指出了该技术所需关注的技术问题,为其在数据中心冷却系统节能领域的研究与应用提供参考。

数据中心动态自然冷却空调系统及其应用

介绍了数据中心动态自然冷却空调系统的系统组成、运行模式,并将其与制冷剂自然冷却系统进行性能对比,同时给出该系统的设计流程。依据各个不同制冷模式下系统耗能组件的运行状况对位于上海的某数据中心进行了节能分析,计算结果显示100%机房负载下该项目空调系统的年部分电能使用效率值(partial Power Usage Effectiveness,pPUE)可达1. 23,进一步分析发现:若室内机组采用直流无刷电机(Electrical Commutation,EC)调速涡旋压缩机或者室外采用闭式冷却塔作为散热设备,则系统的节能效果将进一步放大。动态自然冷却空调系统不仅安装便利、应用场合灵活、可靠性高,而且节能效果显著,其应用前景光明。

多联式氟泵机房空调在地铁设备用房应用的探讨

针对地铁车站设备用房通风空调系统普遍存在功能性、经济性以及运维便捷性等的问题,在系统分析现状与挑战的基础上,结合数据中心空调领域新技术——多联式氟泵机房空调的发展趋势,提出该技术在地铁车站设备用房的应用方案,并以我国北方某城市的标准地下车站为例,与传统方案进行综合技术经济对比分析。结果表明,多联式氟泵机房空调在提升房间控温效果、节约运行能耗、保障空气品质、匹配负荷特性、方便施工运维、降低控制难度等方面具有技术优势;该方案的初投资虽高于传统方案约70万元,但运行费用低于传统方案约22.7万元/年,静态投资回收期约为3.1年,具有良好的经济性。

浅谈某银行数据中心机房暖通设计

该工程为某银行数据中心机房暖通设计,介绍了空调冷负荷及设备选型,空调室外机组安装,室内空调的气流组织形式,空调新风系统,事故排风系统的设计,为此类数据中心机房暖通空调系统设计提供了参考。

基于多维度聚类算法的重庆住宅空调使用特征分析

长江流域夏季炎热、冬季阴冷,全年高湿,室内热环境恶劣,多样化的空调使用习惯对住宅供暖空调能耗有重要影响。大数据技术发展为更大样本、更高精度、更多维度的空调行为监测提供了基础,弥补了现有研究方法误差大和分类指标单一的不足。选取重庆市作为长江流域典型城市的代表,随机抽取2000台住宅房间空调器样本,从空调使用时长、温度需求及能耗角度,构建空调运行的5个特征参数,采用多维度聚类算法识别出重庆地区空调使用习惯的典型类别,通过深入分析不同使用习惯类别的特征差异,总结出三类典型群体。

数据中心机房空调群控及冷池智能温控技术与实践

文中针对数据中心主流的冷池形式和机房空调配置的场景,探讨通过组建机房环境分布式采集和空调群控系统,着力解决因机柜负荷不均衡、空调设备布局设计局限,以及多品牌、多规格空调设备混用而导致的空调设备协同性差、温度设置偏低、冷通道过冷、能量损失大,以及局部热点等问题,在保证机房环境安全的前提下提升制冷能效,减少能耗,降低PUE。

某数据机房地板送风+封闭冷通道方案研究

为分析某数据中心机房精密空调+地板送风+封闭冷通道方案的降温效果,采用计算流体力学(CFD)软件Airpak搭建了该机房的模型,研究机房内的温度分布特性及空调降温效果。结果表明,采用精密空调+地板送风+封闭冷通道方案,封闭冷通道及热通道平均温度均低于设计预期21±1℃和32±1℃,整体平均温度28.5℃,该空调方案能够满足设计要求,达到预期的降温效果。