间接蒸发式冷却系统

       随着5G大数据时代的来临,网络演进和数据产业的快速发展,大型数据中心的规模越来越大,而随之带来数据中心消耗的电能也越来越多。据统计,2018年全国的数据中心用电量为1608.89亿千瓦时,超过了上海市2018年全社会用电量,占中国全社会用电量的2.35%;2023年预计可达2,667.92亿千瓦时,年均增长率将达到10.64%,约等于2.5个三峡的发电量。用电问题已成为制约数据中心业务发展的瓶颈。下表是数据中心各系统配置能耗占比。分析表中数据可以发现,在非IT的能耗中,约有63%的损耗是数据中心降温冷却系统造成的。

间接蒸发式冷却系统(图1)

       针对数据中心降温冷却系统高能耗问题,行业内尝试做过多种节能方案,其中间接蒸发式冷却系统(Indirect Evaporative Cooling,缩写为IEC)是最具潜力的冷却解决方案之一。

下图为间接蒸发式冷却系统的工作原理图及产品结构简图。

间接蒸发式冷却系统(图2)

       间接蒸发冷却系统主要包括板式换热器、喷淋系统、压缩机补冷系统三大核心部件。降温过程中,数据中心内部的待处理空气通过板式换热装置,首先利用室外空气对待处理空气进行冷却,同时喷淋系统喷淋水利用室外空气的热量,在板式换热装置中蒸发,利用蒸发吸热,来降低待处理空气温度,使其最大程度地冷却机房内部循环空气。整个处理过程,室内空气是一个闭式循环系统,而室外空气是一个开系统。室外空气并不进入数据中心内部,从而避免室外空气中水分、污染物进入数据中心。由于处理空气不与水直接接触,其含湿量不变,实现空气的等湿降温。

运行模式

依据室外温度不同,间接蒸发式冷却系统可以采取三种运行模式。

间接蒸发式冷却系统(图3)

       以单套系统(选用BXB2000-2200-12.0板式换热器)为例,通过选型计算可知,相比单纯用制冷空调系统,采用间接蒸发式冷却系统,每小时板式换热器可回收194kw的热量,喷淋系统可吸收686kw的热量,总共回收880kw的热量。由此可见,采用间接蒸发式冷却系统,每小时可使冷却降温系统节约用电352kw*h,节能效果显著。

案例展示


间接蒸发式冷却系统(图4)

间接蒸发式冷却系统(图5)




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