随着数据中心的高速发展,机房创新节能也被提升到相当重要的位置,而其中的机房空调节能更是扮演着举足轻重的角色,高能效的机房空调也就愈来愈受到数据中心客户的欢迎。目前,行业内也陆续出现了能效比在3.0以上的风冷机房空调机组和能效比在25以上的冷冻水型机房空调机组,经过研究和对比,不难发现高能效机房空调机组的一个共性特征“模块化设计”。空调也可模块化吗?模块化真的高能效吗?来自深圳市艾特网能有限公司(以下简称:艾特网能,官方微信:iteaq2015)的技术专家为我们从系统和结构上深入研究了模块化机房空调的能效表现。
大家可能会问什么是“模块化机房空调”?和传统机房的空调的主要区别?如附图1所示模块化机房空调分为电控&器件模块、制冷模块,各制冷模块的结构和功能相同且相互独立。而传统的机房的空调结构形式大体可以分为两种:1、制冷模块1蒸发器和模块2蒸发器分别左右一个“V/A”放置,见附图2;2、“/”型盘管结构,特点是盘管为从左到右为一整片,而制冷系统1和系统2的布置又分为系统1/2上下布置及系统1/2里外叠放,见附图3。
首先介绍下能效比EER的概念,能效比等于总制冷量/总输入功率(,总输入功率包含压缩机功率,室内机风机功率,室外机风机功率;那么提高EER可以分两个方向,提高制冷量和降低输入功率。由于模块化设计主要是机房空调室内机的模块化,所以本文只分析模块化机房室内机空调的节能,我们假定压缩机不变和室外冷凝温度不变(假定冷凝温度为48摄氏度)。那么按照这两个方向分析:
a. 由于压缩机不变,从逆卡诺循环看,提高蒸发温度可以提高单位质量流量制冷量,同时提高蒸发温度会减小压缩机吸入口的比容,可以提高系统的制冷剂质量流量,二者叠加会有效的提高制冷量。但蒸发器温度的提高对压缩机的输入功率影响很小。所以提高蒸发温度提高制冷量的最有效手段。
b. 减少总输入功率主要是压缩机功率和室内风机功率,由于压缩机的输入功率的最主要影响因素是冷凝温度,基于我们假定恒定冷凝温度,我们目标可以锁定在室内机的功率。