間接蒸發式冷卻系統

       隨著5G大數據時代的來臨,網絡演進和數據產業的快速發展,大型數據中心的規模越來越大,而隨之帶來數據中心消耗的電能也越來越多。據統計,2018年全國的數據中心用電量為1608.89億千瓦時,超過了上海市2018年全社會用電量,占中國全社會用電量的2.35%;2023年預計可達2,667.92億千瓦時,年均增長率將達到10.64%,約等于2.5個三峽的發電量。用電問題已成為制約數據中心業務發展的瓶頸。下表是數據中心各系統配置能耗占比。分析表中數據可以發現,在非IT的能耗中,約有63%的損耗是數據中心降溫冷卻系統造成的。

間接蒸發式冷卻系統(圖1)

       針對數據中心降溫冷卻系統高能耗問題,行業內嘗試做過多種節能方案,其中間接蒸發式冷卻系統(Indirect Evaporative Cooling,縮寫為IEC)是最具潛力的冷卻解決方案之一。

下圖為間接蒸發式冷卻系統的工作原理圖及產品結構簡圖。

間接蒸發式冷卻系統(圖2)

       間接蒸發冷卻系統主要包括板式換熱器、噴淋系統、壓縮機補冷系統三大核心部件。降溫過程中,數據中心內部的待處理空氣通過板式換熱裝置,首先利用室外空氣對待處理空氣進行冷卻,同時噴淋系統噴淋水利用室外空氣的熱量,在板式換熱裝置中蒸發,利用蒸發吸熱,來降低待處理空氣溫度,使其最大程度地冷卻機房內部循環空氣。整個處理過程,室內空氣是一個閉式循環系統,而室外空氣是一個開系統。室外空氣并不進入數據中心內部,從而避免室外空氣中水分、污染物進入數據中心。由于處理空氣不與水直接接觸,其含濕量不變,實現空氣的等濕降溫。

運行模式

依據室外溫度不同,間接蒸發式冷卻系統可以采取三種運行模式。

間接蒸發式冷卻系統(圖3)

       以單套系統(選用BXB2000-2200-12.0板式換熱器)為例,通過選型計算可知,相比單純用制冷空調系統,采用間接蒸發式冷卻系統,每小時板式換熱器可回收194kw的熱量,噴淋系統可吸收686kw的熱量,總共回收880kw的熱量。由此可見,采用間接蒸發式冷卻系統,每小時可使冷卻降溫系統節約用電352kw*h,節能效果顯著。

案例展示


間接蒸發式冷卻系統(圖4)

間接蒸發式冷卻系統(圖5)




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