板式換熱器在數(shù)據(jù)中心冷卻系統(tǒng)的應(yīng)用

作者：蘭洋科技????瀏覽量：5357????時(shí)間：2023年10月16日????標(biāo)簽: 板式冷卻器冷卻系統(tǒng) 蒸發(fā)冷卻

數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)

一個(gè)超大型數(shù)據(jù)中心每年的耗電量近億度;從宏觀上看，全世界數(shù)據(jù)中心的耗電規(guī)模占全世界耗電規(guī)模的3%。由于數(shù)據(jù)中心的配套建設(shè)涉及眾多設(shè)備，包含了電力設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，而能源的消耗包括了IT設(shè)備、制冷設(shè)備、供配電系統(tǒng)和照明設(shè)備，光是IT設(shè)備和制冷設(shè)備就占到了能源消耗的80%，因此對(duì)電力的消耗巨大。數(shù)據(jù)中心能耗中約40%是冷卻系統(tǒng)的能耗。為降低數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)能耗，提高能源利用率，通過(guò)自然冷卻技術(shù)，利用板式換熱器、冷卻塔等為數(shù)據(jù)機(jī)房提供冷源對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)房進(jìn)行冷卻的方式，具有顯著的節(jié)能效果。

自然冷卻技術(shù)

自然冷卻技術(shù)是指利用自然冷源使冷水機(jī)組或其他機(jī)械制冷系統(tǒng)停止或者降低容量運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)降低能耗的目的。在常規(guī)空調(diào)水系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加了水-水板式換熱器及部分管路與設(shè)備，冷凍水利用冷卻塔+冷卻水泵+板式換熱器組成的循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行換熱，降低機(jī)房溫度。板式換熱器和冷水機(jī)組并聯(lián)，兩者配置獨(dú)立的冷卻水泵和冷凍水泵。冷卻水和冷凍水在板式換熱器進(jìn)行換熱后，若冷凍水供水溫度可以滿足要求，則關(guān)閉冷水機(jī)組，開(kāi)啟板換，實(shí)現(xiàn)自然冷卻；若冷卻水溫度不能將冷凍水回水溫度降到所需要的供水溫度，則關(guān)閉板換，轉(zhuǎn)為冷水機(jī)組直供冷模式。

自然冷卻主要分為風(fēng)側(cè)自然冷卻和水側(cè)自然冷卻兩大類。

風(fēng)側(cè)自然冷卻

直接式：直接將室外冷空氣引入室內(nèi)，直接蒸發(fā)冷卻

間接式：通過(guò)換熱器（干式/濕式）利用室外冷空氣，通過(guò)熱管利用室外冷空氣，通過(guò)制冷劑循環(huán)利用室外冷空氣

水側(cè)自然冷卻

直接式： 直接利用室外低溫水（海水、湖水、江河水）進(jìn)行冷卻

間接式：冷卻塔冷水直接冷卻，冷卻塔＋板式換熱器，閉式冷卻塔，干冷器。

冷卻塔式自然冷卻

冷卻塔自然冷卻是目前數(shù)據(jù)中心采用最多的自然冷卻技術(shù)之一。冷卻塔自然冷卻包括：
開(kāi)式冷卻塔直接自然冷卻，冷卻塔制取的冷水直接供機(jī)房精密空調(diào)使用；
開(kāi)式冷卻塔間接自然冷卻，冷卻塔制取的冷水通過(guò)板式換熱器與機(jī)房精密空調(diào)高溫回水換熱，實(shí)現(xiàn)向機(jī)房的供冷；
閉式冷卻塔自然冷卻，采用閉式冷卻塔制取低溫水或低溫乙二醇溶液直接供機(jī)房精密空調(diào)使用；
干式冷卻器自然冷卻，干冷器是將管式換熱器置于塔內(nèi)，通過(guò)外界流通的低溫冷空氣冷卻管內(nèi)來(lái)自機(jī)房精密空調(diào)的循環(huán)水或者乙二醇溶液。

板式換熱器

開(kāi)式冷卻塔直接自然冷卻方式的循環(huán)冷水容易受到污染造成水質(zhì)下降，進(jìn)而影響機(jī)房精密空調(diào)換熱器的換熱性能和運(yùn)行可靠性，因此實(shí)際中采用這種方式進(jìn)行自然冷卻的數(shù)據(jù)中心很少。開(kāi)式冷卻塔間接自然冷卻方式是在數(shù)據(jù)中心中應(yīng)用較多的一種形式，其通過(guò)板式換熱器實(shí)現(xiàn)水?水間接換熱。由于開(kāi)式冷卻塔的冷卻效率較高，該種自然冷卻方式整體的自然冷源利用率較高，得到了普遍應(yīng)用，但是在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，開(kāi)式冷卻塔的防凍問(wèn)題非常關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)引起重視。