全模塊化機(jī)房空調(diào)與傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)比較

1、全模塊化機(jī)房空調(diào)與傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)比較首先來了解下，什么是模塊化機(jī)房？所謂的模塊化機(jī)房，它是可以將大型數(shù)據(jù)中心分割成若干個(gè)獨(dú)立模塊，每個(gè)模塊各自集成機(jī)房的所有功能，包括機(jī)柜、配電柜、UPS、精密空調(diào)、動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)、冷通道、電池柜等產(chǎn)品，形成一個(gè)模塊化一體化產(chǎn)品，每個(gè)模塊都可以根據(jù)建設(shè)規(guī)模、功率負(fù)載、資源配置的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。尤其是隨著IT設(shè)備需求的不斷發(fā)展，可以按需增添獨(dú)立模塊，從而實(shí)現(xiàn)快速建設(shè)，快速復(fù)制已有的數(shù)據(jù)中心。說得更簡單直白一點(diǎn)：就是組建機(jī)房像搭積木，快速簡單便捷有效。模塊化機(jī)房特點(diǎn)1、部署速度快、簡易。工廠預(yù)制部件，現(xiàn)場(chǎng)組裝，通常部署周期只需要幾周時(shí)間;相比之下，建造常規(guī)的數(shù)據(jù)中心

2、通常需要幾個(gè)月；可支持水泥地面，無須防靜電地板安裝。2、設(shè)計(jì)精準(zhǔn)、高效制冷。占地面積小，常規(guī)數(shù)據(jù)中心占地一般是微模塊數(shù)據(jù)中心3倍以上;采用密閉冷熱通道隔離技術(shù)，避免冷熱氣流的混合，冷量按需分配；制冷靠近熱源，減少送風(fēng)距離和提供能效。節(jié)能減排，降低運(yùn)營成本。微模塊數(shù)據(jù)中心PUE低，制冷系統(tǒng)節(jié)能效果顯著。4、模塊化架構(gòu)，靈活擴(kuò)容。采用模塊化的部件和統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，支持模塊以單/雙機(jī)架為單位靈活擴(kuò)展；按需分配，單機(jī)柜功率密度支持從3kW25kW/機(jī)架平滑升級(jí)。企業(yè)可以按照自己當(dāng)前的需求定制模塊化數(shù)據(jù)中心，并可伴隨業(yè)務(wù)發(fā)展需求，逐步擴(kuò)張數(shù)據(jù)中心規(guī)模，這意味著企業(yè)可以在未來擁有數(shù)倍計(jì)算能力，而不會(huì)對(duì)現(xiàn)有

3、數(shù)據(jù)中心的功能或設(shè)計(jì)帶來任何影響。智能監(jiān)控，精細(xì)管理。機(jī)柜級(jí)能耗監(jiān)控及故障告警功能，支持本地及遠(yuǎn)程監(jiān)控；監(jiān)控平臺(tái)具有開放性及可擴(kuò)展性；友好的人機(jī)交互界面。6、投資靈活，按需部署。模塊化機(jī)房通過模塊化、定制化的設(shè)計(jì)，幫助用戶在初建階段降低成本，并通過后期運(yùn)營階段對(duì)IT設(shè)施進(jìn)行集中管理來控制能耗；除此之外，采用這一建設(shè)方式還可幫助企業(yè)用戶提高空間和設(shè)備利用率、減少無謂的人力資源消耗，從而有效控制了數(shù)據(jù)中心的綜合運(yùn)營成本。1、最大的特點(diǎn)：高密度、智能化傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心采用地板下送風(fēng)方式，每機(jī)柜設(shè)置1-2個(gè)出風(fēng)口，每個(gè)風(fēng)口出風(fēng)量為500-800m3/h，以12弋的送回風(fēng)溫差計(jì)算，單臺(tái)機(jī)柜空調(diào)制冷量最大為3

4、kw-5kw，無法解決高密度服務(wù)器的散熱問題，難以滿足單機(jī)柜5kW以上的高密度機(jī)柜散熱。模塊化機(jī)房采用行間空調(diào)就近水平送風(fēng)、封閉冷/熱通道的方案，送風(fēng)和回風(fēng)都在較小范圍內(nèi)，氣流組織相互不干擾，這樣可大大提高制冷效率，行間空調(diào)通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)精確制冷，將冷量直接送至服務(wù)器機(jī)柜，確保了對(duì)高密數(shù)據(jù)中心制冷能力的支持支持單機(jī)柜功率最高可達(dá)10kW以上。A1200mmIT柜空調(diào)T柜空調(diào)網(wǎng)絡(luò)栢21200mm和傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)對(duì)比如附圖1所示模塊化機(jī)房空調(diào)分為電控&器件模塊、制冷模塊，各制冷模塊的結(jié)構(gòu)和功能相同且相互獨(dú)立。而傳統(tǒng)的機(jī)房的空調(diào)結(jié)構(gòu)形式大體可以分為兩種:1、制冷模塊1蒸發(fā)器和模塊2蒸發(fā)器分別左右一個(gè)“V/

5、A”放置，見附圖2;2、7”型盤管結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)是盤管為從左到右為一整片，而制冷系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的布置又分為系統(tǒng)1/2上下布置及系統(tǒng)1/2里外疊放，見附圖3fC/M1US附圖2傳統(tǒng)機(jī)房空湄結(jié)構(gòu)一陽圈3傳一境機(jī)房空調(diào)牯拘1AA:f-f一bh0雜罔1慳玦優(yōu)仇塔空謂由于模塊化設(shè)計(jì)主要是機(jī)房空調(diào)室內(nèi)機(jī)的模塊化，所以本文只分析模塊化機(jī)房室內(nèi)機(jī)空調(diào)的節(jié)能，我們假定壓縮機(jī)不變和室外冷凝溫度不變（假定冷凝溫度為48攝氏度）。那么按照這兩個(gè)方向分析：1）由于壓縮機(jī)不變，從逆卡諾循環(huán)看，提高蒸發(fā)溫度可以提高單位質(zhì)量流量制冷量,同時(shí)提高蒸發(fā)溫度會(huì)減小壓縮機(jī)吸入口的比容,可以提高系統(tǒng)的制冷劑質(zhì)量流量，二者疊加會(huì)有效的提高制

6、冷量。但蒸發(fā)器溫度的提高對(duì)壓縮機(jī)的輸入功率影響很小。所以提高蒸發(fā)溫度提高制冷量的最有效手段。2）減少總輸入功率主要是壓縮機(jī)功率和室內(nèi)風(fēng)機(jī)功率，由于壓縮機(jī)的輸入功率的最主要影響因素是冷凝溫度，基于我們假定恒定冷凝溫度，我們目標(biāo)可以鎖定在室內(nèi)機(jī)的功率。綜上所述：理論上提高EER,針對(duì)室內(nèi)機(jī)需要集中力量解決的是提高蒸發(fā)溫度和降低室內(nèi)機(jī)風(fēng)機(jī)功率。提高蒸發(fā)溫度需要增加蒸發(fā)器的換熱：1提高蒸發(fā)器面積（與占地面積矛盾）；在維持風(fēng)機(jī)功率不變或減少的基礎(chǔ)上提高風(fēng)量提高蒸發(fā)器空氣側(cè)氣流分配均勻性提高蒸發(fā)器制冷劑分配均勻性。而要在維持風(fēng)不變或者提高的基礎(chǔ)上降低室內(nèi)風(fēng)機(jī)功率：建立室內(nèi)空調(diào)空氣側(cè)機(jī)內(nèi)阻力（機(jī)內(nèi)阻力包含過

7、濾網(wǎng)阻力，盤管阻力，機(jī)內(nèi)流道阻力）；提高風(fēng)機(jī)效率。結(jié)合以上的理論分析，機(jī)房空調(diào)室內(nèi)機(jī)模塊化設(shè)計(jì)的節(jié)能優(yōu)勢(shì)就體現(xiàn)出來了。從附圖1可以看到:由于電控&制冷器件獨(dú)立模塊，單位占地面積蒸發(fā)器面積比“V/A”型可以提高510%，比7”型可以提高1015%左右。同時(shí)基本所有器件被安置在獨(dú)立模塊中會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)組的流道阻力會(huì)降低100Pa以上，也減少氣流不均勻性的影響。模塊化上下送風(fēng)空調(diào)的過濾網(wǎng)是貼合蒸發(fā)器放置，與傳統(tǒng)的空調(diào)上送風(fēng)過濾網(wǎng)門置和下送風(fēng)頂置有著很大的區(qū)別，過濾網(wǎng)面積是傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)的22.5倍。大家都知道過濾網(wǎng)的空氣阻力與迎面風(fēng)速平方成正比，所以模塊化空調(diào)的過濾網(wǎng)空氣側(cè)阻力可以從200300Pa減

8、少至60Pa左右（基于蒸發(fā)器的迎面風(fēng)俗在2.2m/s）。由于過濾網(wǎng)貼合蒸發(fā)器放置，相當(dāng)于使空氣在進(jìn)入蒸發(fā)器前天然增加一個(gè)均流器，進(jìn)一步提高蒸發(fā)器的空氣側(cè)分配均勻性。模塊化的空調(diào)的蒸發(fā)器為前后“W/M”放置，每個(gè)制冷模塊中包含組“V/A”蒸發(fā)器，風(fēng)機(jī)居中放置，“V/A”蒸發(fā)器中的兩片換熱器的空氣側(cè)完全對(duì)稱，空氣側(cè)的風(fēng)速分布完全均勻。再看附圖2中，“V/A”型結(jié)構(gòu)天然會(huì)導(dǎo)致前后兩個(gè)系統(tǒng)的換熱器空氣分配不均，系統(tǒng)1和系統(tǒng)2的運(yùn)行參數(shù)會(huì)不同。再看附圖37”型的由于盤管會(huì)比較長，相對(duì)風(fēng)機(jī)的最遠(yuǎn)端和最近端的差距太大，導(dǎo)致整個(gè)蒸發(fā)器的空氣側(cè)分配的不均勻性。模塊化結(jié)構(gòu)盤管的空氣側(cè)CFD分析附圖5，兩側(cè)盤管風(fēng)速及均勻性良好。陽圏5附團(tuán)（5由于模塊化結(jié)構(gòu)天然空氣側(cè)分配均勻性以及過濾網(wǎng)的均流效果，加上分配毛細(xì)管的優(yōu)化，各制冷模塊的蒸發(fā)器各回路回氣溫度的差異在士2弋，這意味著制冷劑分配非常均勻。制冷劑側(cè)分配可以進(jìn)一步提高蒸發(fā)器溫度以及系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時(shí)可以進(jìn)一步提高空調(diào)的顯熱比。模塊化機(jī)房空調(diào)的較小空氣側(cè)阻力的特點(diǎn)，可以優(yōu)化風(fēng)機(jī)的工作點(diǎn)，在相同風(fēng)量情況，大大的降