獨(dú)孤九劍第七劍
破劍式：破解諸般暗器，須得先學(xué)「聽(tīng)風(fēng)辨器」之術(shù)，擊開(kāi)敵手發(fā)射來(lái)的種種暗器， 以敵手打來(lái)的暗器反射傷敵。
本系列第二章講述了如何通過(guò)氣流組織和盤(pán)管設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)臏囟葋?lái)提供水溫度。本系列第三章講述了不同氣流組織對(duì)末端設(shè)備功率的影響，如何來(lái)優(yōu)化末端設(shè)備的功率。本系列第四章講述了如何實(shí)施和運(yùn)營(yíng)大溫差系統(tǒng)（國(guó)內(nèi)的相關(guān)資料可以參考《中國(guó)數(shù)據(jù)中心冷卻技術(shù)年度發(fā)展研究報(bào)告 2020》P124）中相關(guān)數(shù)據(jù)。本系列第五章講述了如何選擇冷水機(jī)組，保證冷水機(jī)組高效運(yùn)行。本系列第六章講述了目前自然冷源利用的過(guò)度季節(jié)使用缺陷及海外項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的解決方案。
本系列第七章重點(diǎn)講述如何結(jié)合全年的氣象參數(shù)，來(lái)全面評(píng)價(jià)冷凍水系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的綜合應(yīng)用效果。
下圖1為北京地區(qū)全年日干球溫度統(tǒng)計(jì)圖。從圖中可以看出，北京地區(qū)全年的干球溫度波動(dòng)很大，全年氣象參數(shù)會(huì)影響到如下相關(guān)核心指標(biāo)：
自然冷源的利用時(shí)長(zhǎng)。
冷水機(jī)組的工作效率：氣溫越低，冷水機(jī)組工作效率越高。
冷卻塔的功率：冬季冷卻塔風(fēng)機(jī)功率有明顯降低。
圖1：北京地區(qū)全年日干球溫度統(tǒng)計(jì)值
對(duì)于水冷系統(tǒng)而言，濕球溫度的影響比干球溫度的影響更加直接。全年能耗計(jì)算過(guò)程中，需要詳細(xì)統(tǒng)計(jì)全年的濕球溫度值來(lái)計(jì)算不同工況下的系統(tǒng)能耗，下圖2為中國(guó)三大地區(qū)的氣候濕球溫度小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)值：
圖2：廣州、北京、上海的全年濕球溫度與小時(shí)數(shù)的統(tǒng)計(jì)表
針對(duì)目前國(guó)內(nèi)的常用工況，海外項(xiàng)目的整體的工況優(yōu)化如下：
冷通道的溫度，國(guó)內(nèi)外基本保持不變，維持在23~25℃溫度。
空調(diào)末端：增加空調(diào)末端的換熱面積。
1、可以提高供水溫度，從典型的15℃提高至18~20℃。
2、可以提高供回水溫差，從典型的6℃提高至8~10℃。
3、降低空調(diào)自身風(fēng)阻力，降低末端風(fēng)機(jī)功率。
4、降低末端空調(diào)水阻力，從原來(lái)的5~8米降低值3~8米。
降低空調(diào)系統(tǒng)的服務(wù)半徑，降低水泵的輸送距離。
下圖3為相關(guān)的數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化示意圖：
圖3：數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化示意圖
以目前數(shù)據(jù)中心常用的4220Kw（1200RT）制冷單元為例，其主要設(shè)備的能耗如下表所示：
根據(jù)上表設(shè)備能耗數(shù)據(jù)，結(jié)合數(shù)據(jù)中心所在地全年的氣象參數(shù)，可以計(jì)算出系統(tǒng)不同設(shè)備在不同濕球溫度下的功率值和能耗值，從而統(tǒng)計(jì)出制冷系統(tǒng)全年的CLF值。
下表為北京地區(qū) 4220Kw（1200RT）制冷單元對(duì)應(yīng)主要耗能設(shè)備在典型工況，部分濕球溫度下能耗參數(shù)計(jì)算表：
對(duì)典型工況進(jìn)行優(yōu)化后，下表為北京地區(qū) 4220Kw（1200RT）制冷單元對(duì)應(yīng)主要耗能設(shè)備在優(yōu)化工況，部分濕球溫度下能耗參數(shù)計(jì)算表：
備注：由于全年溫度值較多，本表僅列出了部分溫度參數(shù)下，數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的參數(shù)及能耗計(jì)算值。
綜合計(jì)算制冷單元中冷水機(jī)組、水泵、冷卻塔、末端精密空調(diào)的全年功耗，然后除以制冷單元全年的制冷量，可以計(jì)算出不同地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)在不同工況下的全年制冷系統(tǒng)，其計(jì)算值下表：
從上述計(jì)算可以得出：對(duì)于典型工況下的運(yùn)行工況，進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，空調(diào)系統(tǒng)能耗有明顯降低。數(shù)據(jù)中心優(yōu)化后的冷凍水系統(tǒng)與間接蒸發(fā)AHU系統(tǒng)相比PUE值如下表所示：
備注：其中供電及其他的因子按照0.1計(jì)算。
從上述計(jì)算結(jié)果分析，當(dāng)對(duì)數(shù)據(jù)中心冷凍水空調(diào)系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化后，通過(guò)完善控制系統(tǒng)來(lái)提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，增強(qiáng)系統(tǒng)流量、溫差、和冷量之間耦合，可以明顯降低空調(diào)系統(tǒng)的能耗，其全年能耗水平與間接蒸發(fā)AHU空調(diào)系統(tǒng)基本相當(dāng)。
本文僅供大家學(xué)習(xí)參考，不得用于任何商業(yè)用途，文章內(nèi)容未經(jīng)公眾號(hào)英灃特書(shū)面授權(quán)，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載。
