間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

耿志超 黃 翔 折建利 褚俊杰

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間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

耿志超 黃 翔 折建利 褚俊杰

（西安工程大學(xué) 西安 710048）

介紹了數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備熱環(huán)境要求和數(shù)據(jù)中心風(fēng)側(cè)自然冷卻方式，同時(shí)提出了間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)的幾種不同形式，主要是對(duì)間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用形式進(jìn)行了分析，給出了其所具有的“1+1+1梯級(jí)冷卻”三種節(jié)能運(yùn)行模式以及數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)相應(yīng)的氣流組織方案，總結(jié)出間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)將會(huì)是大型新建數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

數(shù)據(jù)中心；風(fēng)側(cè)自然冷卻；間接蒸發(fā)冷卻；應(yīng)用形式

0 引言

為順應(yīng)全世界數(shù)據(jù)化的大趨勢(shì)，實(shí)施我國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+”的行動(dòng)計(jì)劃，國(guó)內(nèi)各行各業(yè)的計(jì)算量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量正呈現(xiàn)指數(shù)型增長(zhǎng)之勢(shì)。然而，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、計(jì)算和應(yīng)用集中化己是大勢(shì)所趨，應(yīng)運(yùn)而生的數(shù)據(jù)中心以前所未有的速度發(fā)展[1]。從廣義上來(lái)講，數(shù)據(jù)中心是指所有含有數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信設(shè)備、冷卻和供電設(shè)備的建筑、廠房。隨著其數(shù)量與規(guī)模的增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心的能耗越來(lái)越不容忽視。在數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成中，空調(diào)系統(tǒng)的能耗占數(shù)據(jù)中心總能耗的很大一部分，大約占到30%—50%，因此空調(diào)系統(tǒng)是當(dāng)前數(shù)據(jù)中心提高能源效率的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心的能耗構(gòu)成如圖1所示[2,3]。

圖1 數(shù)據(jù)中心能耗構(gòu)成

利用自然界的低溫冷源對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行自然冷卻的空調(diào)方案是提高數(shù)據(jù)中心能源利用效率的重要途徑，全年有相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)室外溫度低于數(shù)據(jù)中心的室內(nèi)控制溫度，將室外新風(fēng)直接引入數(shù)據(jù)機(jī)房，一般會(huì)破壞數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)空氣的潔凈度，對(duì)IT設(shè)備的可靠運(yùn)行造成威脅。數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)傾向于間接利用自然界的冷源，從而導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備換熱效率的較低。蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一種利用水分蒸發(fā)制取冷量的高效冷卻方式，不再使用傳統(tǒng)的壓縮機(jī)，大大減少了對(duì)電能的消耗。因此，在數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)中利用間接自然冷卻方案時(shí)，同時(shí)采用蒸發(fā)冷卻綠色節(jié)能技術(shù)對(duì)室外冷源進(jìn)行初步的降溫加濕處理的間接蒸發(fā)冷自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)，將會(huì)顯著提高空調(diào)設(shè)備的換熱效率，延長(zhǎng)自然冷源的利用時(shí)間。

1 數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備環(huán)境要求

美國(guó)采暖制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)ASHRAE TC 9.9小組是一個(gè)由數(shù)據(jù)通信設(shè)備生產(chǎn)商、數(shù)據(jù)設(shè)備終端用戶(hù)的業(yè)主與管理人員、政府機(jī)構(gòu)及、咨詢(xún)機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試專(zhuān)家組成的專(zhuān)業(yè)研究團(tuán)隊(duì)。該團(tuán)隊(duì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的重要設(shè)施、技術(shù)要求、電子設(shè)備及系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)地研究和總結(jié)，提供了數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備和設(shè)施運(yùn)行的環(huán)境工況，ASHREA 2008中擴(kuò)大了ASHREA 2004中熱環(huán)境參數(shù)推薦的包絡(luò)區(qū)，如表1所示[4]，將推薦IT設(shè)備入口空氣溫度的上限值從25℃提高到27℃，將會(huì)大大增加數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)自然冷卻節(jié)能運(yùn)行的小時(shí)數(shù)。

表1 ASHREA 2004與ASHREA2008熱環(huán)境包絡(luò)區(qū)推薦數(shù)據(jù)比較

2 數(shù)據(jù)中心風(fēng)側(cè)自然冷卻

自然冷卻不是指空調(diào)系統(tǒng)的某個(gè)組件，而是指制冷系統(tǒng)的一種運(yùn)行模式，目前已經(jīng)成為滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能效目標(biāo)的必要條件，在一些氣候條件下自然冷卻在空調(diào)系統(tǒng)中可以作為首選工作模式，而讓機(jī)械制冷模式作為輔助工作模式或后備方案。常用的自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)分為風(fēng)側(cè)自然冷卻和水側(cè)自然冷卻，在本文中主要介紹風(fēng)側(cè)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心所采用的風(fēng)側(cè)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)一般又可分為直接自然冷卻和間接自然冷卻。

為了有效利用自然冷源，同時(shí)減少室外新風(fēng)空氣品質(zhì)和濕度變化對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境潔凈度與濕度的影響，數(shù)據(jù)中心冷卻可以采用間接自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心間接自然是指通過(guò)空氣—空氣換熱器，利用室外冷風(fēng)對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房的熱回風(fēng)進(jìn)行冷卻，在換熱過(guò)程中室外空氣與數(shù)據(jù)中心空氣完全隔離。與直接自然冷卻空系統(tǒng)相比，間接自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)中采用空氣—空氣換熱器，增加了室外冷風(fēng)與數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)的換熱阻力。因此，在室外空氣溫度較高時(shí)，空氣—空氣換熱器需要相當(dāng)大的換熱面積才能排出數(shù)據(jù)中心的散熱量，否則就需要啟動(dòng)機(jī)械制冷模式。

3 間接蒸發(fā)自然冷卻系統(tǒng)

蒸發(fā)冷卻技術(shù)是一項(xiàng)利用水蒸發(fā)吸熱制冷的綠色節(jié)能技術(shù)[5]，以水作為制冷劑，不需要壓縮機(jī)而是通過(guò)空氣與水間的熱濕交換，將自身的顯熱傳遞給水實(shí)現(xiàn)等焓冷卻。按照被處理空氣與水的接觸方式不同，蒸發(fā)冷卻一般可分為直接蒸發(fā)冷卻與間接蒸發(fā)冷卻[6]。

間接蒸發(fā)冷卻是指產(chǎn)出空氣（數(shù)據(jù)機(jī)房室內(nèi)送風(fēng)）與工作空氣（室外新風(fēng)）間接接觸進(jìn)行顯熱量的交換，而在工作空氣（室外新風(fēng)）側(cè)，其需要與直接蒸發(fā)冷卻填料或者換熱器壁面的水膜以及由高壓噴頭將水流霧化形成的小水滴直接接觸，進(jìn)行充分的熱濕交換[7]。根據(jù)換熱器結(jié)構(gòu)形式的不同，數(shù)據(jù)中心常用的間接蒸發(fā)自然冷卻系統(tǒng)可以分為板（翅）式和管式。按照工作空氣（室外新風(fēng)）與水進(jìn)行熱濕交換形式的不同，又可將間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)分為低壓滴淋式、中壓噴淋式和高壓噴霧式三種形式。

低壓滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻，如圖2（a）所示，數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的熱回風(fēng)流經(jīng)板式（管式）換熱器的一側(cè)通道，室外新風(fēng)首先經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻填料降溫加濕處理后，氣流中攜帶著部分小水滴進(jìn)入板式（管式）換熱器中另一側(cè)流道，其中氣流中攜帶的小水滴會(huì)貼附在換熱器壁面，吸收機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)的熱量而蒸發(fā)，從而增強(qiáng)了室外新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)的換熱效率。

中壓噴淋式間接蒸發(fā)冷卻，如圖2（b）所示，機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)流經(jīng)換熱器的干通道，室外新風(fēng)流經(jīng)濕通道，中壓式循環(huán)水泵將集水箱內(nèi)的水輸送至換熱器頂端的噴頭（噴嘴）等布水裝置內(nèi)，將循環(huán)水均勻的噴灑到換熱器濕通道壁面形成水膜，室外新風(fēng)流經(jīng)濕通道內(nèi)與水膜進(jìn)行熱濕交換，吸收干通道內(nèi)熱回風(fēng)的熱量。

高壓噴霧式間接蒸發(fā)冷卻，如圖2（c）所示，與低壓滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻所不同的是，其具有更高的換熱效率，室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)直接噴霧蒸發(fā)冷卻后，新風(fēng)氣流會(huì)攜帶更多更細(xì)小的水滴進(jìn)入換熱器的一側(cè)換熱通道進(jìn)行換熱，氣流中的小水滴吸收換熱器另一側(cè)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)的熱量后蒸發(fā)，以水分子形式進(jìn)入新風(fēng)氣流，最后被排出換熱器。

圖2 間接蒸發(fā)冷卻的不同形式

4 間接蒸發(fā)自然冷卻系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)需要全年供冷且不間斷運(yùn)行，為了保障空調(diào)系統(tǒng)的可靠性以及持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心內(nèi)采用間接蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)時(shí)通常需要輔助以直接膨脹式（DX）機(jī)械制冷。在室外空氣溫度較高，采用間接蒸發(fā)自然冷卻運(yùn)行模式不能將數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的熱回風(fēng)所攜帶的熱量排出時(shí)，需要及時(shí)開(kāi)啟DX機(jī)械制冷將機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)所攜帶的剩余熱量排出，以使數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的送風(fēng)溫度維持在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。

4.1 低壓滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

英國(guó)Airedale公司專(zhuān)門(mén)為數(shù)據(jù)中心開(kāi)發(fā)出一種填料滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組，如圖3（a）所示。DX機(jī)械制冷系統(tǒng)內(nèi)蒸發(fā)器位于數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)側(cè)板式換熱器的后面，在較高室外環(huán)境溫度時(shí)起到補(bǔ)充制冷的作用，而其冷卻器布置在室外新風(fēng)側(cè)板式換熱器的后面，目的是充分利用經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻填料降溫加濕處理后的室外新風(fēng)氣流中攜帶的冷量。

圖3 填料滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

該空調(diào)機(jī)組應(yīng)用在數(shù)據(jù)機(jī)房的空調(diào)系統(tǒng)形式，如圖3（b）所示，采用高架地板下送風(fēng)且熱通道封閉氣流組織方案，具有三種節(jié)能運(yùn)行模式：在冬季、春季以及夏季室外環(huán)境溫度較低時(shí)，機(jī)房熱回風(fēng)與室外新風(fēng)只需要通過(guò)板式換熱器進(jìn)行間接自然冷卻換熱；在夏季、春季和秋季室外環(huán)境溫度較高時(shí)，室外新風(fēng)需要先經(jīng)過(guò)直接蒸發(fā)冷卻填料降溫處理后，再通過(guò)板式換熱器與機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)進(jìn)行間接自然冷卻換熱；在夏季的高溫時(shí)間段，通過(guò)直接蒸發(fā)冷卻填料和板式換熱器自然冷卻不足以完全排出機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)氣流中攜帶的熱量，則需要開(kāi)啟DX機(jī)械制冷系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充制冷，以使機(jī)房?jī)?nèi)送風(fēng)維持在穩(wěn)定的溫度范圍內(nèi)。

在國(guó)內(nèi)，寧夏中衛(wèi)西部云基地新建設(shè)完成的譽(yù)成云創(chuàng)—奇虎360云計(jì)算數(shù)據(jù)中心內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)同樣采用了填料滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻[8]，其特點(diǎn)在于把直接蒸發(fā)冷卻填料、板翅式換熱器以及DX機(jī)械制冷系統(tǒng)中的蒸發(fā)器與冷凝器有機(jī)地布置在數(shù)據(jù)中心建筑的不同位置處，而不是緊湊地組合在一起形成一個(gè)機(jī)組，從而更容易實(shí)現(xiàn)大風(fēng)量送風(fēng)，如圖4所示。該數(shù)據(jù)中心的主體分為三層：一層主要部署電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施（變壓器、不間斷電源UPS和蓄電池等）以及間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)中DX機(jī)械制冷中的蒸發(fā)器以及風(fēng)機(jī)墻；二層主要部署IT設(shè)備機(jī)柜以及空調(diào)系統(tǒng)中的直接蒸發(fā)冷卻填料和板翅式換熱器；三層主要是數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)空間夾層并且部署了DX機(jī)械制冷中的冷凝器。數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)經(jīng)過(guò)板翅式換熱器或者DX機(jī)械制冷蒸發(fā)器冷卻處理后，由風(fēng)機(jī)墻將冷風(fēng)送入電源房冷卻電源設(shè)備，然后由二層的開(kāi)孔地板進(jìn)入IT設(shè)備機(jī)房，直接冷卻服務(wù)器，形成的熱空氣在封閉熱通道中進(jìn)入三層熱回風(fēng)夾層，進(jìn)而再由板翅式換熱器或者DX機(jī)械制冷進(jìn)行處理。室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理之后，直接進(jìn)入板翅式換熱器或者先經(jīng)過(guò)填料直接蒸發(fā)冷卻降溫處理后再通過(guò)板翅式換熱器與機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)進(jìn)行間接換熱，最后直接排到室外環(huán)境中或者經(jīng)由DX機(jī)械制冷中的冷凝器吸熱后再排出。

圖4 360數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)

同樣，譽(yù)成云創(chuàng)-360云計(jì)算數(shù)據(jù)中心所采用的間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)也具有與Airedale公司填料滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組相同的三種運(yùn)行模式。我們可以把間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)所具有的三種運(yùn)行模式稱(chēng)之為“1+1+1梯級(jí)冷卻”：“1”指的是在室外環(huán)境溫度較低時(shí)，只通過(guò)板翅式換熱器，直接利用室外冷風(fēng)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)進(jìn)行間接自然冷卻；“1+1”指的是在室外環(huán)境溫度較高時(shí)，通過(guò)填料直接蒸發(fā)冷卻以及板翅式換熱器間接換熱，利用直接蒸發(fā)冷卻處理后的室外新風(fēng)間接自然冷卻機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)；“1+1+1”指的是在室外環(huán)境溫度很高時(shí)，不僅需要通過(guò)直接蒸發(fā)冷卻填料和板翅式換熱器進(jìn)行間接自然冷卻，同時(shí)還需要開(kāi)啟DX機(jī)械制冷對(duì)機(jī)房熱回風(fēng)進(jìn)行補(bǔ)充制冷。

4.2 中壓噴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

（a）屋頂安裝 （b）四周安裝

瑞典Munter公司利用EPX聚合物為數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)出一種板管?chē)娏苁介g接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組[9]，應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，該空調(diào)機(jī)組一般可以布置字?jǐn)?shù)據(jù)中心建筑的屋頂上區(qū)域或者四周?chē)鷧^(qū)域，相應(yīng)地，數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)的IT機(jī)柜通常采取熱通道封閉的擺放形式，彌漫式送風(fēng)上回風(fēng)的氣流組織方案，如圖5所示。數(shù)據(jù)中心應(yīng)用板管?chē)娏苁介g接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)同樣具有“1+1+1梯級(jí)冷卻”的三種運(yùn)行模式。

德國(guó)DencoHappel公司開(kāi)發(fā)出一種雙換熱器的板式噴淋間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組，如圖6（a）所示。與艾默生網(wǎng)絡(luò)能源公司開(kāi)發(fā)出的板式噴淋間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組所不同的是，該空調(diào)機(jī)組中設(shè)置了兩個(gè)板式間接換熱器A和B，在換熱器A中室外新風(fēng)流經(jīng)的通道內(nèi)噴淋循環(huán)水，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)進(jìn)行間接蒸發(fā)自然冷卻，而在換熱器B中，機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)與通過(guò)換熱器A并經(jīng)過(guò)噴淋水膜蒸發(fā)冷卻處理后的室外新風(fēng)進(jìn)行間接換熱，其對(duì)換熱器A中排出的室外新風(fēng)所攜帶的冷量進(jìn)行了二次利用。通過(guò)板式間接換熱器A和B的設(shè)置，使室外新風(fēng)與機(jī)房熱回風(fēng)整體上呈現(xiàn)出一種“逆流換熱”，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了兩種流體的換熱效率。同時(shí)，在該空調(diào)機(jī)組內(nèi)DX機(jī)械制冷系統(tǒng)中的冷凝器部分被獨(dú)立設(shè)計(jì)在空調(diào)機(jī)組之外，而不是布置在室外排風(fēng)處，如圖6（b）所示，這主要是由于間接換熱器A中排出的室外新風(fēng)所攜帶的冷量已經(jīng)被間接換熱器B充分利用。與Munter公司已開(kāi)發(fā)的板管?chē)娏苁介g接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組相類(lèi)似，其在數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)同樣具有“1+1+1梯級(jí)冷卻”的三種節(jié)能運(yùn)行模式。

在國(guó)內(nèi)，騰訊于2016年4月在貴州貴陽(yáng)市搭建完成的T-block西部實(shí)驗(yàn)室中，就采用了由德國(guó)DencoHappel公司開(kāi)發(fā)出的板式雙換熱器噴淋間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組，如圖6（b）所示。2016年4月26日工信部對(duì)騰訊T-block進(jìn)行了24小時(shí)不間斷帶載測(cè)試，當(dāng)天室外環(huán)境溫度介于13.1～20.2℃，相對(duì)濕度68.5～98.3%，日照輻射值0～817W/m2，測(cè)得日電度PUE=1.0955，測(cè)試結(jié)果證明了T-block優(yōu)秀的系統(tǒng)能效。

（a）空調(diào)機(jī)組 （b）騰訊T-block西部實(shí)驗(yàn)室

圖6 板式雙換熱器噴淋間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

Fig.6 The application of spray indirect evaporative cooling air conditioning unit in data center

4.3 高壓噴霧式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用

英國(guó)Excool公司研發(fā)出一種高壓噴霧板式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組，如圖7（a）所示，經(jīng)過(guò)各種物理過(guò)濾和化學(xué)凈化處理后的水通過(guò)高壓霧化形成大量細(xì)小的霧滴，大大增加了水與室外新風(fēng)的接觸面積，增強(qiáng)了水蒸發(fā)冷卻室外新風(fēng)的效果。經(jīng)過(guò)高壓霧化的水會(huì)在室外新風(fēng)的氣流中完全蒸發(fā)，以水分子的形式進(jìn)入新風(fēng)中被氣流帶走，理論上不需要設(shè)置集水箱，但是在實(shí)際運(yùn)行中，受到室外新風(fēng)狀態(tài)的影響，高壓霧化后的水存在很小的一部分不能夠被新風(fēng)氣流吸收帶走，該部分霧滴隨新風(fēng)氣流進(jìn)入板式間接換熱器后，貼附在換熱器的壁面，依靠自身的重力和新風(fēng)氣流的帶動(dòng)朝著換熱器底部流動(dòng)，因此需要在板式間接換熱器的下面設(shè)置一集水箱。集水箱中收集的殘留水每天定時(shí)排放掉或者對(duì)其進(jìn)行物理過(guò)濾和化學(xué)凈化處理后二次利用。

高壓噴霧板式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心中的形式，如圖7（b）所示，采用高架地板下送風(fēng)上回風(fēng)且冷通道封閉的氣流組織方案，此時(shí)需要將空調(diào)機(jī)組布置在數(shù)據(jù)中心建筑的四周?chē)鷧^(qū)域。與Airedale公司開(kāi)發(fā)出的填料滴淋式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組相類(lèi)似，其在數(shù)據(jù)中心的空調(diào)系統(tǒng)中應(yīng)用時(shí)同樣具有“1+1+1梯級(jí)冷卻”的三種節(jié)能運(yùn)行模式。

（a）空調(diào)機(jī)組 （b）應(yīng)用形式

圖7 高壓噴霧板式間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)機(jī)組在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

Fig.7 Application of high pressure spray plate indirect evaporative cooling air conditioning unit in data center

5 結(jié)論

數(shù)據(jù)中心采用間接蒸發(fā)冷卻自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)，將機(jī)房?jī)?nèi)熱回風(fēng)與室外新風(fēng)完全隔離，使得室外環(huán)境溫濕度的快速變化不會(huì)破壞數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)穩(wěn)定的熱環(huán)境，提高了IT設(shè)備運(yùn)行的可靠性。間接蒸發(fā)自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)通常具有“1+1+1梯級(jí)冷卻”的三種節(jié)能運(yùn)行模式。在規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施之前，就需要認(rèn)真考慮數(shù)據(jù)中心建筑與空調(diào)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)氣流組織的有機(jī)結(jié)合方式，為間接蒸發(fā)冷卻自然冷卻空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用在數(shù)據(jù)中心取得更好的節(jié)能效果創(chuàng)造條件。

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Application of Indirect Evaporative Cooling Air Conditioning in Data Center at Home and Abroad

Geng Zhichao Huang Xiang She Jianli Chu Junjie

( Xi'an Polytechnic University, Xi'an, 710048 )

This paper introduces the data center IT equipment thermal environment requirements and data center wind side of the natural cooling method, at the same time put forward indirect evaporative cooling air conditioning technology in several different forms, mainly for indirect evaporation of natural cooling air conditioning system at home and abroad data center application form and the corresponding airflow organization scheme in the data room is given out. It is concluded that the indirect evaporative natural cooling air conditioning system will be a large-scaled new data center Air conditioning system in the future development of a trend.

Data center; Air side of free cooling; indirect evaporative cooling; application form

1671-6612（2017）05-527-06

TU83

A

“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目課題（編號(hào)：2016YFC0700404）

耿志超（1990.01-），男，在讀研究生，E-mail：530733308@qq.com

黃 翔（1962.07-），男，教授，E-mail：huangx@xpu.edu.cn

2017-01-06