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數(shù)據(jù)機(jī)房精密空調(diào)制冷節(jié)能解決方案
一、機(jī)房考察分析
該機(jī)房面積有3000平米，屬于超大型數(shù)據(jù)交換中心，機(jī)房的總熱負(fù)荷包括設(shè)備散熱量、照明散熱量、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱負(fù)荷、人體散熱量和新風(fēng)熱負(fù)荷。前三項(xiàng)熱負(fù)荷只有顯熱，后兩項(xiàng)熱負(fù)荷含有顯熱和潛熱。設(shè)備、照明和人體熱負(fù)荷全年基本不變，其余兩項(xiàng)熱負(fù)荷隨室外環(huán)境溫度和濕度會(huì)有所改變。服務(wù)器機(jī)柜數(shù)量眾多，提供的機(jī)器功率密度較高，而且理論上可以不考慮人員新風(fēng)量，因此機(jī)房總熱負(fù)荷全年變化較小并且顯熱所占比例很大，而設(shè)備的發(fā)熱量占總發(fā)熱量的95％以上。機(jī)房?jī)?nèi)各種設(shè)備的總功率應(yīng)以機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的最大功耗為準(zhǔn)?？傊瑱C(jī)房熱負(fù)荷應(yīng)由上述各項(xiàng)熱負(fù)荷之和來(lái)確定，設(shè)備散熱量為最大(且為顯熱)。按計(jì)算，此機(jī)房所需冷量不小于12000KW。

二、方案討論

按以上計(jì)算及用戶(hù)初步意愿，采用130臺(tái)精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)直接膨脹風(fēng)冷式機(jī)組（其中8臺(tái)備用），單臺(tái)機(jī)組可制冷量為100KW，可提供總冷量為13100KW.

這個(gè)方案固然可滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，為響應(yīng)全球節(jié)能的要求，我們團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析、仔細(xì)研究，發(fā)現(xiàn)還可采用精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)節(jié)能型機(jī)組。

節(jié)能型機(jī)組除了和其他機(jī)型一樣采用高端節(jié)能的組件外，還啟用了低溫或溫和氣候下的節(jié)能制冷方式。

1.高端節(jié)能組件：

渦旋式壓縮機(jī)
先進(jìn)的高效壓縮機(jī)系統(tǒng)，可選單獨(dú)或并聯(lián)式組合；噪音低，高效節(jié)能，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)；全系列采用先進(jìn)的壓縮機(jī)效能高，運(yùn)動(dòng)部件少，延長(zhǎng)機(jī)組壽命，無(wú)液擊現(xiàn)象。壓縮機(jī)內(nèi)裝有缺相保護(hù)裝置，在電源缺相或壓縮機(jī)過(guò)載的情況下，能自動(dòng)停止壓縮機(jī)工作，保護(hù)壓縮機(jī)電機(jī)。

2.電子膨脹閥:

精密空調(diào)行業(yè)精密空調(diào)選擇意大利CAREL生產(chǎn)的EVD系列驅(qū)動(dòng)裝置，使用兩只傳感器的讀數(shù)測(cè)量過(guò)熱度，并通過(guò)比例積分為PID邏輯控制膨脹閥的開(kāi)度，更好地利用蒸發(fā)盤(pán)管（平均過(guò)熱度較低），這樣在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中就可獲得最合適的過(guò)度熱并能使其得到平穩(wěn)地控制。另外，即使在很低的冷凝溫度下仍具有較高的COP，因?yàn)殡娮优蛎涢y可以允許系統(tǒng)在冷凝溫度遠(yuǎn)低于38℃ 露點(diǎn)的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，使得壓縮機(jī)的運(yùn)行范圍大增，與機(jī)械閥的運(yùn)行比較而言，電子膨脹閥的高效調(diào)節(jié)性和適應(yīng)能力意味著空調(diào)系統(tǒng)可以再最大效率下運(yùn)行。

3.EC電子換向風(fēng)機(jī)：

選用無(wú)刷型，保證風(fēng)機(jī)的高可靠性，啟動(dòng)電流小，耗電量小，并可通過(guò)微處理控制器對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。

4.自由節(jié)能：

精密空調(diào)行業(yè)節(jié)能型機(jī)組采用了間接式節(jié)能方式，利用普通的乙二醇u冷系統(tǒng)進(jìn)行u冷。當(dāng)室外溫度降低時(shí)，乙二醇制冷劑可以直接用于自由節(jié)能制冷。此時(shí)，乙二醇在制冷管道中循環(huán)，制冷劑回路和乙二醇回路同時(shí)制冷，這樣就減少了壓縮機(jī)的能量消耗。當(dāng)室外溫度低于臨界溫度時(shí)，單獨(dú)使用節(jié)能型乙二醇制冷劑系統(tǒng)就足以驅(qū)散室內(nèi)的全部熱荷，壓縮制冷系統(tǒng)就會(huì)完全關(guān)閉。整個(gè)機(jī)組就像一臺(tái)加裝了電動(dòng)閥的傳統(tǒng)冷凍水機(jī)組。節(jié)能空調(diào)機(jī)組大大降低了用戶(hù)的運(yùn)行成本和縮短了資本回收.

三、直接膨脹風(fēng)冷式機(jī)組與節(jié)能型機(jī)組的比較：

根據(jù)本項(xiàng)目的機(jī)房實(shí)際情況，現(xiàn)從初次投資費(fèi)用、運(yùn)行成本費(fèi)用 (年耗電量)、回收投資年限等幾方面比較風(fēng)冷式機(jī)組和節(jié)能型機(jī)組，以100KW為例（例子中涉及的成本價(jià)格可能會(huì)隨實(shí)際情況變動(dòng)，歡迎垂詢(xún)）：

一）：從初次投資成本來(lái)看：

直接膨脹風(fēng)冷式機(jī)組：?????

PDF100C,室外風(fēng)冷冷凝器：FCA100??

制冷量：101KW?????

地點(diǎn)：重慶?

設(shè)備成本價(jià)：189600.00元/臺(tái)?????

主要增加了以下部件：

1.節(jié)能水盤(pán)管

2.板式換熱器

3.電動(dòng)三通閥

4.干冷器 (由于干冷器里面是水和乙二醇的混合物，其與空氣的換熱效率比冷媒直接膨脹式低很多，故干冷器的尺寸比冷凝器的尺寸大很多，相對(duì)而說(shuō)其材料成本價(jià)比冷凝器高70%左右)

?二）從運(yùn)行成本-年耗電量：按單臺(tái)設(shè)備整套系統(tǒng)來(lái)計(jì)算（包括室外機(jī)，水泵等）

如室內(nèi)設(shè)定溫度為24℃，當(dāng)室溫度高于室內(nèi)設(shè)定溫度時(shí)，節(jié)能水盤(pán)管則不工作，由壓縮機(jī)提供冷量；當(dāng)室外溫度低于室內(nèi)設(shè)定溫度時(shí)，水和乙二醇的混合物就經(jīng)節(jié)能水盤(pán)管提供部份冷量；室外溫度低于5℃時(shí)，節(jié)能盤(pán)管則可能提供全部冷量以滿(mǎn)足室內(nèi)熱負(fù)荷，此時(shí)壓縮機(jī)則完全不需要工作。

普通風(fēng)冷機(jī)房精密空調(diào)與節(jié)能型空調(diào)對(duì)比：

直接膨脹風(fēng)冷式
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節(jié)能型空調(diào)

（風(fēng)冷冷凝器室外機(jī)＋精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)）
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（風(fēng)冷自然冷卻機(jī)組＋精密空調(diào)室內(nèi)機(jī)）
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管路距離
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受到室內(nèi)外管路距離限制，常規(guī)一般在15米內(nèi)最好，一般機(jī)組的制冷量都是在20米管路距離下標(biāo)定。如果總管路距離超過(guò)廠家標(biāo)定距離，機(jī)組的制冷量為衰減嚴(yán)重，同時(shí)也會(huì)威脅壓縮機(jī)的使用壽命。
無(wú)距離限制。
室內(nèi)外機(jī)組位置
室外機(jī)組一般高于室內(nèi)機(jī)組，垂直距離最好不要超過(guò)15米，如果室外機(jī)組低于室內(nèi)機(jī)組，垂直距離最好不要超過(guò)5米。
無(wú)限制條件，室外主機(jī)可以放置在建筑樓頂或者地面。
自然冷卻功能
無(wú)可以實(shí)現(xiàn)，高效節(jié)能省電。
冬季運(yùn)行
壓縮機(jī)仍然開(kāi)啟，無(wú)法達(dá)到節(jié)能。
壓縮機(jī)不開(kāi)啟，非常節(jié)能節(jié)電。而且還可以對(duì)機(jī)械制冷系統(tǒng)進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，且不影響系統(tǒng)運(yùn)行。
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故障點(diǎn)
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制冷系統(tǒng)分散，故障點(diǎn)相對(duì)要多。
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制冷系統(tǒng)集中，故障點(diǎn)相對(duì)要少。有自然冷卻開(kāi)啟時(shí)，無(wú)需開(kāi)啟壓縮機(jī)。對(duì)制冷系統(tǒng)起到了保護(hù)作用。故障率降低
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使用壽命
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機(jī)械制冷系統(tǒng)，常年365天運(yùn)行，磨損嚴(yán)重。設(shè)計(jì)使用壽命為15年。
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機(jī)械制冷系統(tǒng)，一年內(nèi)有近一半工作時(shí)間為休息狀態(tài)，整個(gè)系統(tǒng)使用壽命可達(dá)20年。
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機(jī)組本身價(jià)格
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前期購(gòu)置成本相對(duì)低，但因無(wú)自然冷卻技術(shù)，無(wú)法達(dá)到節(jié)能省電。同等使用年限內(nèi)總電費(fèi)高。年限越長(zhǎng)系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)成本會(huì)越來(lái)越高。
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前期購(gòu)置成本相對(duì)高，但使用幾年后，購(gòu)置成本回收。有自然冷卻技術(shù)，隨著使用年限推移，越來(lái)越節(jié)能省電。同等使用年限內(nèi)，總電費(fèi)低。系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)成本也相對(duì)低。運(yùn)營(yíng)成本會(huì)越來(lái)越低。
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重慶各月份的溫度分布曲線如下：
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綜合機(jī)房精密空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行特性，將全年溫度分為三個(gè)區(qū)間：

1、 環(huán)境溫度＞15℃，機(jī)組進(jìn)行單純的機(jī)械壓縮制冷運(yùn)行；

2、 當(dāng)15℃≥環(huán)境溫度＞2℃時(shí)，機(jī)組進(jìn)行混合制冷運(yùn)行；

3、 當(dāng)環(huán)境溫度≤2℃時(shí)，機(jī)組進(jìn)行完全自由節(jié)能制冷運(yùn)行。

分別對(duì)以上三種情況統(tǒng)計(jì)出機(jī)組運(yùn)行的時(shí)間及能效比，由于環(huán)境溫度＞15℃時(shí)，自由節(jié)能機(jī)組只運(yùn)行機(jī)械壓縮制冷運(yùn)行，與普通風(fēng)冷機(jī)房精密空調(diào)運(yùn)行時(shí)間及能效比相同，并沒(méi)有節(jié)省能耗。當(dāng)環(huán)境溫度低于15℃時(shí)，機(jī)組即進(jìn)行節(jié)能模式運(yùn)行，開(kāi)始節(jié)省能耗。

如下表所示，

查相關(guān)氣象資料可推算出氣溫在各個(gè)溫度區(qū)間的時(shí)間分布，機(jī)組的能效比均為2.9。再假設(shè)機(jī)組運(yùn)行時(shí)間占2/3（即壓縮機(jī)運(yùn)行與停機(jī)時(shí)間比為2:1）；在區(qū)間2，節(jié)能機(jī)組的節(jié)能模式時(shí)的運(yùn)行時(shí)間占1/2。

由此可計(jì)算得：

普通機(jī)房精密空調(diào)全年的功耗：181007kW·h，

節(jié)能型空調(diào)全年的功耗：147894kW·h，

節(jié)能型空調(diào)比普通機(jī)房精密空調(diào)省電量：33113kW·h，節(jié)能率達(dá)18.0%；

電費(fèi)平均按1.0元/度計(jì)算，則全年節(jié)省費(fèi)用：33113.0元。

機(jī)組壽命可延長(zhǎng)1326/5800=22.9%。
精密空調(diào)行業(yè)為用戶(hù)提供創(chuàng)新和高效的節(jié)能解決方案，應(yīng)用高端節(jié)能機(jī)組和啟用低溫或溫和氣候下的節(jié)能制冷方式，大大降低了用戶(hù)的運(yùn)行成本和縮短了資本回收周期。


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