隨著數據中心的高速發展,機房創新節能也被提升到相當重要的位置,而其中的機房空調節能更是扮演著舉足輕重的角色,高能效的機房空調也就愈來愈受到數據中心客戶的歡迎。目前,行業內也陸續出現了能效比在3.0以上的風冷機房空調機組和能效比在25以上的冷凍水型機房空調機組,經過研究和對比,不難發現高能效機房空調機組的一個共性特征“模塊化設計”。空調也可模塊化嗎?模塊化真的高能效嗎?來自深圳市艾特網能有限公司(以下簡稱:艾特網能,官方微信:iteaq2015)的技術專家為我們從系統和結構上深入研究了模塊化機房空調的能效表現。
大家可能會問什么是“模塊化機房空調”?和傳統機房的空調的主要區別?如附圖1所示模塊化機房空調分為電控&器件模塊、制冷模塊,各制冷模塊的結構和功能相同且相互獨立。而傳統的機房的空調結構形式大體可以分為兩種:1、制冷模塊1蒸發器和模塊2蒸發器分別左右一個“V/A”放置,見附圖2;2、“/”型盤管結構,特點是盤管為從左到右為一整片,而制冷系統1和系統2的布置又分為系統1/2上下布置及系統1/2里外疊放,見附圖3。
首先介紹下能效比EER的概念,能效比等于總制冷量/總輸入功率(,總輸入功率包含壓縮機功率,室內機風機功率,室外機風機功率;那么提高EER可以分兩個方向,提高制冷量和降低輸入功率。由于模塊化設計主要是機房空調室內機的模塊化,所以本文只分析模塊化機房室內機空調的節能,我們假定壓縮機不變和室外冷凝溫度不變(假定冷凝溫度為48攝氏度)。那么按照這兩個方向分析:
a. 由于壓縮機不變,從逆卡諾循環看,提高蒸發溫度可以提高單位質量流量制冷量,同時提高蒸發溫度會減小壓縮機吸入口的比容,可以提高系統的制冷劑質量流量,二者疊加會有效的提高制冷量。但蒸發器溫度的提高對壓縮機的輸入功率影響很小。所以提高蒸發溫度提高制冷量的最有效手段。
b. 減少總輸入功率主要是壓縮機功率和室內風機功率,由于壓縮機的輸入功率的最主要影響因素是冷凝溫度,基于我們假定恒定冷凝溫度,我們目標可以鎖定在室內機的功率。