Общие решения по охлаждению в ИДЦ: Глава 1. Система кондиционирования воздуха прямого испарения с воздушным охлаждением

Это внутренний кондиционер для контроля температуры и влажности в ИДЦ (интернет-центре обработки данных), а внутренний кондиционер обладает характеристиками высокой эффективности, высокого коэффициента явного тепла, высокой надежности и гибкости, что может удовлетворить требования увеличения рассеивания тепла сервером. , постоянный контроль влажности, фильтрации воздуха и других аспектов в ИДЦ.

В связи со строгими требованиями ПУЭ (Эффективность использования энергии) в разных регионах и широким применением серверов с высокой плотностью размещения, появляется все больше и больше новых решений для охлаждения, которые все чаще разрабатываются и используются в ИДЦ, я представлю традиционные и новые решения для охлаждения. в ИДЦ в ​​следующих 7 главах. Начнем с главы 1 – Система кондиционирования воздуха прямого испарения с воздушным охлаждением.

1.     Состав системы кондиционирования воздуха прямого испарения с воздушным охлаждением

Система кондиционирования воздуха прямого испарения с воздушным охлаждением в основном состоит из рамы, компрессора, испарителя, конденсатора, электронного клапана, внутреннего вентилятора, наружного вентилятора, системы управления агрегатом, датчика температуры и влажности и т. д.

Конденсатор представляет собой наружный ребристый теплообменник, а испаритель — внутренний ребристый теплообменник. После того, как высокотемпературный газ хладагента, выпускаемый из компрессора, конденсируется в жидкость в конденсаторе, он дросселируется и сбрасывается с помощью расширительного клапана, чтобы стать низкотемпературной газожидкостной смесью, а затем поступает в испаритель, поглощая тепло и испаряясь, и возвращается в компрессор для завершения цикла охлаждения. В то же время воздух в помещении охлаждается, проходя через испаритель, а холодный воздух направляется в помещение внутренним вентилятором.

2.&НБСП;&НБСП;&НБСП;&НБСП; Принципиальная схема парокомпрессионной холодильной системы

Пары хладагента низкого давления и низкой температуры, выходящие из испарителя, всасываются компрессором, сжимаются в пары высокого давления и высокой температуры и выпускаются компрессором. Таким образом, пар хладагента делится на область высокого давления и область низкого давления.

Область высокого давления находится от выпускного отверстия компрессора до входа расширительного клапана, в котором давление называется высоким давлением или давлением конденсации, а температура известна как температура конденсации.

В то время как область низкого давления находится от выхода расширительного клапана до всасывающего патрубка компрессора, в котором давление известно как низкое давление или давление испарения, а температура известна как температура испарения.

Именно разница давлений между областью высокого давления и областью низкого давления, создаваемая компрессором, обеспечивает непрерывный поток хладагента в системе. Как только перепад давления исчезает, что является одним из балансов высокого и низкого давления, хладагент перестает течь. Это полностью связано с тем, что компрессор сжимает пар, который обеспечивает создание и величину перепада высокого и низкого давления, а непрерывная работа компрессора осуществляется за счет потребления электрической или механической энергии.

Существует 4 процесса для парокомпрессионной холодильной системы, показанные на рисунке ниже:

2.1 Процесс выпаривания

После того, как жидкий хладагент поступает в испаритель через расширительный клапан, он начинает кипеть и испаряться из-за снижения давления. Таким образом, температура испарения/испарения связана с давлением.

В процессе испарения жидкий хладагент поглощает тепло окружающей среды, включая воду, воздух или предметы, и температура этих сред снижается и достигает цели охлаждения.

Испарение жидкого хладагента представляет собой постепенный процесс, и, наконец, весь жидкий хладагент становится сухим насыщенным паром и затем поступает во всасывающее отверстие компрессора.

2.2  Процесс сжатия

Для поддержания определенной температуры испарения пары хладагента должны непрерывно выходить из испарителя. Пары хладагента из испарителя всасываются компрессором и сжимаются в газ высокого давления. Кроме того, компрессор потребляет определенное количество механической энергии в процессе сжатия, и механическая энергия в этом процессе преобразуется в тепловую энергию. Следовательно, температура паров хладагента повышается, и пары хладагента перегреваются.

2.3  Процесс конденсации

Пары хладагента под высоким давлением, выпускаемые из компрессора, выделяют тепло в конденсаторе и передают тепло окружающей среде – воде или воздуху, так что пары хладагента постепенно конденсируются в жидкость.

В конденсаторе есть два основных условия для того, чтобы пары хладагента отдавали тепло среде: во-первых, температура конденсации паров хладагента должна быть выше температуры окружающей среды, и должен сохраняться соответствующий перепад температур; Во-вторых, в зависимости от количества паров хладагента, подаваемых компрессором в конденсатор, конденсатор должен иметь соответствующую длину и площадь трубы, чтобы обеспечить полную конденсацию паров хладагента в конденсаторе.

2,4  Процесс расширения

Жидкий хладагент из конденсатора сбрасывается до давления кипения, например, с помощью расширительного клапана. Температура хладагента после дросселирования также снижается до температуры кипения. И газожидкостная смесь идет в испаритель для процесса испарения.

3.     Приложения

(1)   По сравнению с центральной системой кондиционирования воздуха с охлажденной водой, система кондиционирования воздуха с прямым испарением с воздушным охлаждением имеет более простую конструкцию и исключает градирню, водяной насос, поддерживающие трубы и т. д.

(2)   Это применимо к областям, где это не хватает воды и без системы водяного охлаждения.

(3)   Для ИДЦ с аналогичным масштабом эксплуатационные расходы системы кондиционирования воздуха с прямым испарительным охлаждением воздуха высоки.

(4)   В Китае большинство крупных ИДЦ в ​​последние годы применяют комбинацию системы охлажденной воды, чиллера, теплообменника, охлаждающего насоса, охлаждающего насоса, охлаждающей башни и т. д.

(5)   В США все больше и больше ИДЦ используют сухие охладители и решения для иммерсионного охлаждения вместо традиционных систем охлаждения.