今天我們一起來了解下模塊化機(jī)房空調(diào),看一看相對(duì)于普通的機(jī)房空調(diào),它到底有啥不一樣?
什么是模塊化機(jī)房
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;
3、節(jié)能減排,降低運(yùn)營成本。
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3kw~25kw/機(jī)架平滑升級(jí)。
5、智能監(jiān)控,精細(xì)管理。
6、投資靈活,按需部署。

2、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/a”放置,見附圖2;
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);
2.在維持風(fēng)機(jī)功率不變或減少的基礎(chǔ)上提高風(fēng)量;
3.提高蒸發(fā)器空氣側(cè)氣流分配均勻性;
而要在維持風(fēng)量不變或者提高的基礎(chǔ)上降低室內(nèi)風(fēng)機(jī)功率:
2.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:
1. 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5~10%,比 “/”型可以提高10~15%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。
2. 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2 ~2.5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200~300pa減少至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。
3. 模塊化的空調(diào)的蒸發(fā)器為前后“w/m”放置,每個(gè)制冷模塊中包含一組“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3“/”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。
5. 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,大大的降低風(fēng)機(jī)輸出功率。以100kw空調(diào)為例,傳統(tǒng)的機(jī)房空調(diào)風(fēng)機(jī)輸入功率為6.6kw左右,模塊化機(jī)房空調(diào)的風(fēng)機(jī)輸入功率為5.0kw左右.
6. 模塊化機(jī)房空調(diào)的大蒸發(fā)器以及高制冷劑分配均勻性的特點(diǎn),制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器溫度在8.5~9.5℃,與傳統(tǒng)機(jī)房空調(diào)的6.0~7.0℃相比是一個(gè)較大的跨越。