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風冷型、水冷型、冷凍水型、雙冷源型和自然冷卻型精密空調

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風冷型、水冷型、冷凍水型、雙冷源型和自然冷卻型精密空調


數據中心機房精密空調的種類主要有風冷型、水冷型、冷凍水型、雙冷源型和自然冷卻型等。今天,我們主要從它們的原理、結構組成和優缺點出發,對其作一個簡單的梳理,方便對這一內容感興趣的用戶能快速了解它們之間的異同之處,打好基礎然后再進行更深層次的了解。



1、風冷型精密空調

風冷型機組從機房內吸取的熱量通過安裝在室外或樓頂的冷凝器(精密空調室外機)傳遞到室外空氣中。

組成簡單,由一個內機和一個外機組成,內機包含壓縮機、蒸發器和膨脹閥,外機為冷凝器。室內機組與室外機構成閉合回路。

 

風冷型精密空調原理

 

 

優點:系統簡單可靠,維護方便,可靠性高,總體投資成本低

缺點:室外機噪聲大,對安裝距離有限制,制冷效率較低

風冷型精密空調是目前數據中心中應用較為廣泛的類型,適用于水資源缺乏地區和缺乏冷卻水系統的場所。

 


2、水冷型精密空調

 

水冷型機組從機房內吸取的熱量通過內置水冷冷凝器傳輸到制冷劑中。

與風冷型機組的主要差別是:水冷型機組在室內機設置板式冷凝器,制冷劑的內循環只在室內機,需外配冷卻塔。

冷卻水通常采用抗凍的水和乙二醇的混合物代替常用的制冷劑。

 

水冷型精密空調原理

 

優點:能效比風冷型機組高,更節能

缺點:初期的投資和維護成本較高

水冷型精密空調適用于有集中冷卻水系統的場所。

 


3、冷凍水型精密空調

冷凍水型精密空調是通過冷凍水來控制機房內的環境溫度,前提是要有冷凍水,可以利用中央空調的冷凍水,或者新建冷凍水系統。

由冷水機組(風冷冷凍水機組、水冷冷凍水機組)、風冷冷凝器、冷卻塔組成。

冷水機組相當于室外機,包括四個主要組成部分:壓縮機、蒸發器、冷凝器和膨脹閥,從而實現了機組制冷制熱效果。

冷凍水型機房精密空調在室內機主要由冷凍水盤管、風機、電加熱器、加濕器和水閥組成,一般不設壓縮制冷系統。

 

冷凍水型精密空調原理

 

 

優點前期投資小

缺點過度依賴冷凍水

冷凍水型精密空調適用于水資源豐富的地區,或有豐富冷凍水系統的場所。

 


4、雙冷源型精密空調


雙冷源型精密空調是具有獨立的冷凍水機組和直接膨脹式制冷系統的雙重系統,有下面兩種結合:

①風冷冷凝+冷凍水,以冷凍水系統為主用,風冷系統為備用

②水冷冷凝+冷凍水,以冷凍水系統為主用,水冷系統為備用

機組在可提供冷凍水資源但不能保證全年持續供應的場所,會優先使用冷凍水系統制冷;當冷凍水供應中斷或者冷凍水水溫不足以承擔全部負荷要求時,會自動啟動直接膨脹式制冷系統。

 

雙冷源型精密空調原理

 

優點:雙系統互為備份,可靠性高,節能效果好

缺點:零部件較多,初期投資成本高,優勢不大

雙冷源型精密空調多用于大中型交換機房和移動機房,計算機房和電信機房(IDC)應用也比較多。


自然冷卻型精密空調

自然冷卻型精密空調算是水冷型空調系統的一種,主要是采用普通的乙二醇制冷系統進行制冷。由室內機組、室外機組、乙二醇溶液組成。

當室外溫度低于設定值時,乙二醇制冷劑可以直接自由節能制冷。

此時,乙二醇在制冷管道中循環,制冷劑回路和乙二醇回路同時制冷,可減少壓縮制冷系統的能量消耗。該系統有兩個工作模式,部分自然冷卻模式和全部自然冷卻模式。

乙二醇自然冷卻型精密空調在室外安裝有干式冷卻塔,跟風冷型空調系統的室外機類似,只是管道內的物質不同,前者是熱水,后者是高溫冷凝劑。

 

乙二醇自然冷卻型精密空調

 

 

優點制冷效率比風冷高,節能減排

缺點:不能實時使用,對室外溫度有要求

自然冷卻型精密空調適用于北方全年供冷地區,互聯網IDC機房節能改造等。

以上介紹的這幾種精密空調,相對應的制冷方式各有所長,用戶需要根據自己的需求及相關的環境條件,綜合考慮來選擇屬于自己的最佳方案。

 

來源:制冷空調換熱器技術聯盟

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