機房精密空調智能直接冷卻優化技術

機房精密空調智能直接冷卻優化技術

1.技術原理

機房智能直冷優化應用技術利用制冷劑自然相變循環原理，以溫差的形式產生壓差，驅動制冷劑工質的自然相變循環流動，實現室內外無動力熱量交換。同時，采用機房能效管理軟件及環境維持系統監控軟件，實現按需供冷的自適應冷量調節及機柜級溫度場控制。采用該技術的智能冷卻終端，可顯著降低機房原有機房空調制冷系統運行時的耗電量，實現節能。

2.關鍵技術

(1)機房內外無動力熱量交換技術

安裝在機柜背部制冷終端內的液態制冷劑吸熱后蒸發為氣態，依靠重力作用，沿制冷劑導管自然流動至室外冷量分配單元，冷凝后變為液態，又自然回流至智冷終端內，依此循環，源源不斷地將室內機柜產出的熱量排放至室外，實現機房室內外的無動力熱量交換。

(2)按需供冷的自適應冷量調節技術

每臺機柜內設備的發熱量不同，制冷終端內制冷劑蒸發量不同，從而使冷卻回流液帶回的制冷量不同，通過機房能效管理軟件，可自動調節智冷終端及室外冷源的制冷量，實現按需供冷。

(3)機柜級溫度場控制技術

傳統機房制冷是利用高密空調同時面向多個機柜組制冷，從而導致離空調通風口距離不同，制冷效果不同。本技術直接在每個機柜背部安裝智冷終端，獨立面向機柜熱源均勻制冷，解決機房溫度環境局部過熱的問題。

3.工藝流程

機房智能直冷優化應用技術運行流程如圖1所示。機房內(圖右側)每個機柜排出的熱風，使安裝在其背部的智能冷卻終端內的制冷劑工質受熱后發生相變，由液態蒸發為氣態，依靠壓差沿制冷劑氣體管路將熱量帶到室外系統(圖左側)的冷量分配單元，在冷量分配單元內與室外冷源進行熱交換;制冷劑工質受冷后由氣態冷凝為液態，依靠自身重力沿制冷劑液體管路回流到智能冷卻終端內，從而完成一個完整的熱力循環，機房內產生的熱量依此源源不斷傳遞到室外。當室外濕球溫度低于14℃時，系統自動啟用冷卻塔，不啟用冷水機組壓縮機，充分利用自然冷源，達到節能的目的。

圖1系統運行流程示意圖

五、主要技術指標

1.節能率≥30%;

2.PUE指數≤1.3。

六、技術鑒定、獲獎情況及應用現狀

該技術于2013年通過中國電子學會組織的技術成果鑒定。目前，已規模應用于電信運營商、政府、軍隊、高校、企事業單位等800多個數據中心，運行狀態良好，節能效果明顯。

七、典型應用案例

典型用戶：中國移動、中國聯通、中國電信、中石油、國家電網等。

典型案例1

案例名稱：中國電信股份有限公司成都分公司機房制冷改造項目

技術提供單位：杭井精密空調（深圳）有限公司

建設規模：安裝13臺智能冷卻終端，單機柜制冷能力為6kW/rack。主要技改內容：機房共布置134臺機柜，其中13臺安裝智能冷卻終端，獨立為服務器提供制冷服務。主要設備：13臺智能冷卻終端，1臺冷量分配單元，1套智能控制系統，1臺冷卻塔，1臺水冷冷水機組。技改投資額44萬元，建設期為1個月。年節能量為105tce，碳減排量為227tCO2，年節能經濟效益32萬元，投資回收期約為1.4年。

典型案例2

案例名稱：大慶石油管理局機房制冷改造項目

技術提供單位：杭井精密空調（深圳）有限公司

建設規模：安裝8臺智能冷卻空調，單機柜制冷能力為6kW/rack。主要技改內容：機房布置有8架機柜，全部進行智能冷卻終端系統改造。主要設備：8臺智能冷卻終端，2臺冷量分配單元，1套智能控制系統，1臺風冷冷水機組。節能技改投資額31萬元，建設期為1個月。年節能量為36tce，碳減排量為78tCO2，年節能經濟效益11萬元，投資回收期約2.8年。