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标题 氟泵双系统在集装箱数据中心的应用
范文

    刘雨源

    

    

    摘要:介绍氟泵系统的组成与工作原理,以及节能特点分析,并基于集装箱制冷的特殊应用场景,通过分析氟泵双冷源一体机的技术标准与规格参数,体现氟泵机组的节能性和智能化,以及推广使用的必要性。

    关键词:氟泵双系统;节能;经济效果

    集装箱数据中心氟泵空调要求设计集成于集装箱内,工厂预制安装,无室外机,安装要简便(无冷媒管路安装),能满足集装箱数据中心的快速部署需求。空调系统采用的先进智能控制器搭配高精度温湿度传感器,充分利用室外自然冷源,运行可靠、节能高效,采用大风量、小焓差设计,满足集装箱数据中心对温度、湿度和洁净度的精密控制要求;此外,配备标准RS485监控接口,可接入用户监控系统实施远程监控。

    一、氟泵系统工作原理介绍

    集装箱数据中心氟泵空调为节能专用空调, “氟泵”不只是一个泵,它是一整套循环系统,除具备常规压缩机制冷功能外,还可利用室内外温度差实现制冷剂循环制冷,它主要包括压缩机、蒸发器、冷凝器、节流元件、氟泵、电磁阀、单向阀、风机等装置。氟泵为低压泵,为制冷剂循环提供动力,提高运行效果,而其能耗较压缩机相比又低很多,同时,机组与室外无直接的空气交换。

    系统同时具备压缩机制冷、压缩机+氟泵热管双动力制冷、氟泵热管单独制冷等三种模式,根据室外温度及室内负荷智能控制,最大限度利用自然冷源,具有最高全年能效比。三种模式的详细原理及制冷剂流向如下:

    1、压缩机制冷:夏季室外环境温度高时,机组依靠压缩机制冷,此时系统原理图与普通风冷型空调一致。

    2、混合制冷:春秋过渡季节,室外环境较室内环境低超过10℃时,此时机组运行混合模式。压缩机制冷和氟泵系统同时启动,通过氟泵系统提高冷凝器侧压力,增加与外界换热温差,提高换热效率,从而提高实现过渡季节最高能效比。

    3、氟泵制冷:当室内外温差大于30℃时,可完全停止压缩机工作,完全使用氟泵制冷,100%利用自然冷源,能效比大大提高。

    二、节能特点分析

    1、双“擎”三模、混合“动力”

    “压缩机+氟泵”两种动力输出;

    “压缩机制冷模式+混合制冷模式+氟泵自然冷卻模式”三种运行模式。

    2、一体化设计

    该方案空调采用一体化系统和结构设计,氟泵系统与压缩机系统共用一套蒸发器、冷凝器,通过内部阀件自动切换实现多种运行模式;

    室内机、室外机一体机化设计,结构紧凑,占地面积小,安装简单;

    工厂预先完成制冷剂充注,现场无需连管、焊接等工作,插电即可使用。

    3、高效节能

    充分利用春秋季、冬季室外自然冷源,最大程度的降低空调系统能耗;

    结合冷热通道封闭,冷热气流无混合,提高空调回风温度,使系统能效更高。

    4、安全可靠

    间接利用自然冷源,室外空气不进入集装箱,室内空气不会受到污染;

    采用双风机设计,风量有冗余,即使一个风机故障,另一个风机自动提高转速,仍可提供6000m3/h以上的风量;

    采用双压缩机系统,即使一个系统故障,另一个系统仍可提供50%以上的制冷量,避免集装箱内温度过高;

    节能技术关键点:

    压缩机功率在10kw左右,氟泵的功率仅在1kw左右,在室外低温情况下,氟泵的制冷量与10kw压缩机产生的制冷量基本相等,这是氟泵的节能的关键所在。

    以哈尔滨城市为例,计算氟泵空调全年能效比;

    三、结论

    众所周知,大自然的资源是有限的,而空调系统能耗在全年需要制冷的数据中心能耗中占有很大的比重,所以,空调系统节能意义重大。自然冷源是空调节能最有效的措施,我国大部分城市具有非常丰富的自然冷源可供数据中心使用,多数城市每年有将近一半的月份平均气温低于20℃,而在我国华北、西北及东北等地区,室外气温低于0℃的天数占全年的百分比更加可观,此时利用氟泵双系统循环制冷能获得较高比例的节能,不仅能给使用用户节约大量的电费,也符合全球低碳节能的战略,所以,氟泵双系统空调在数据中心的推广使用意义重大。

    参考文献:

    [1] 李欣.氟泵循环冷媒式自然冷却系统[P]201110154751.5

    [2] 刘倩倩.王江江.荆有印.数据机房双冷源空调系统设计与分析[J].暖通空调.2013(10):23-27.

    [3] 彦启森. 空调用制冷技术[M].第四版. 北京:中国建筑工业出版社,2010.

    [4] 李马林.王倩.李猛.等双动力源泵节能空调机组及其控制方法[P].201110152404.9.

    [5] 尉迟斌. 实用制冷与空调工程手册. 北京:机械工业出版社,2011

    [6] 中国建筑标准设计研究所. 全国民用建筑工程设计技术措施[M].暖通空调.动力. 北京:中国计划出版社,2009.

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更新时间:2024/12/22 16:27:05