数据中心空调节能三种技术应用解析

蒸发冷却是一项利用水蒸发吸热带走热量的制冷方式。按照喷淋水和被处理空气的接触方式,分为直接蒸发冷却和间接蒸发冷却。数据中心领域多用到间接蒸发冷却技术。其原理如下:喷淋水和室外空气由于具备水蒸气分压力差,在湿通道内利用水蒸发吸热进行制冷,从而得到温度较低的湿空气（二次侧）。然后,在空-空换热器中,二次侧湿空气与待处理的一次侧空气换热,降低一次侧空气的温度,进而将一次侧冷空气加压送风至数据中心内。蒸发冷却空调在数据中心应用场景中一般含有三种运行模式:干工况、湿工况和混合工况,干工况和湿工况的耗能设备是风机和水泵,只有混合工况才会使用机械机械制冷。因此,蒸发冷却空调全年的综合能效比较高。但是,蒸发冷却技术受制于室外空气湿度的影响较大,在我国的南方地区空气湿润,水蒸发能力有限,此技术使用受限。另外,换热芯体对水质要求较高,通常需要设置水处理装置,增加造价和运维难度。市场上蒸发冷却空调单台制冷量多为200kW和260kW，一般使用在大型数据中心。

全变频风冷氟泵技术是目前数据中心领域运用较多的空调系统节能技术。变频技术在民用空调领域应用成熟,在数据中心领域运用却相对较晚,但节能效果显著,其原理是利用变频压缩机和变频风机,根据实际负载率,动态调节压缩机开度和风机转速起到节能效果。氟泵技术是在冬季或过渡季节室外温度较低时,利用氟泵（制冷剂泵）驱动制冷剂进行室外换热循环,充分利用室外自然冷源,减少一年内压缩机机械制冷时间,从而降低空调系统整体的能耗。与蒸发冷却技术类似,氟泵技术的使用效果也存在地理位置的差异性,在我国北方地区冬季时间跨度长且温度低,更适合使用氟泵自然冷技术。