精密空调机房制冷热泵联合运行系统

精密空调机房制冷热泵联合运行系统：

计算机房电器设备常年不间断运行，众多服务器以高达3kw-10kw/㎡的热流密度向机房空间放热，随着服务器性能及功率的提高热流密度还将继续快速攀升。空调降温是保障数据处理系统安全工作，避免出现烧毁、运转失灵的必需手段，计算机房已经成为一个高能耗的“排热炉”。目前全国计算机房平均有 500-650w/建筑平米的电能通过空调系统转换成废热排向室外，白白浪费。据统计，计算机房用电能耗通常占办公楼电耗的40%-60%，北京市平均单位面积机房耗电已达750-1000w，今后将升至2000w/㎡，这些电能绝大多数通过空冷型空调机排向室外，导致夏季机房室外机周边环境极度高温，产生“热岛效应”，严重者导致机房降温不畅引起设备烧毁；风机噪音、排热密度过高影响周边环境温度容易产生纠纷。而为解决矛盾，人们通常采用高空发展强制扩展散热空间，机房建筑成本与能耗都将大幅增加。

简介

精密空调机房制冷热泵联合运行系统在传统系统压缩机与风冷冷凝器中串入一热量利用系统，保障系统既有制冷降温的功能，又可利用废热用于供暖及洗浴，并对制冷系统起安全平衡保护作用。

系统可以将数据中心电子设备废热取出用于供暖及生活热水，比如用于普通建筑物的冬季供暖，也可与地源热泵结合，将电子设备废热排至地下土壤中以平衡夏季空调开启不足导致土壤侧储能不足。采用该专利模式也可以为数据中心附近有农业设施如日光温室或连栋温室提供冬季供热需求。在有供热需求时，水冷冷凝器将其热量通过热量利用系统转换出来用于供暖与洗浴，其制冷系数较单风冷模式高 5-15%；在热负荷需求减少时，风冷冷凝器正常工作排热，对高温冷凝散热波动起平衡作用；在没有供热需求时，水—气排热器辅助风冷冷凝器工作保障制冷降温的首要目标。该联合制冷热泵循环模式能保障制冷的安全可靠运行并使制冷系统避免出现因高温高压保护而停机的危险。

优势

与现有机房空调模式比较，该成果具有如下特点：

1.保障机房高性能安全工作

降低空调压缩机能耗（水冷散热效率优于风冷散热），使空调压缩机工作状态得到改善，运行效率提高，节约能源；实现冷—热双向利用，大幅提高系统能效比 COP，联合运行系统能效比COP最大可为单空冷系统的2.8倍；比较原空冷模式，单水冷运行制冷系数提高5-15%；用户不用热时，系统按空冷模式运行，不影响制冷降温性能，安全可靠；减少“热岛效应”，室外风机开启频率时间均减少，降低噪音提高寿命，减少与相邻建筑间的纠纷。

2.废热利用符合低碳经济发展要求

实现冷—热双向利用，100平米机房废热可满足相邻1000-2000 平米普通建筑物或日光温室供暖，也可为大约300-500平米连栋温室供暖，单项节能率可达42%（5个月供暖时间计算）；实现冷-热双向利用，100平米机房废热（600w/㎡制冷量840w/㎡废热）可日产45℃热水约70吨；100平米机房废热5个月供暖期回收废热2.6-5.2亿大卡，折合标煤 37-74吨，减少CO2排放量100-200吨（按一吨标煤估计排放二氧化碳为2.7吨为依据）；机房替代临近建筑供暖所需锅炉或热泵的低温热源。没有锅炉占地、人员值守、燃烧排污环保等问题；机房供热源稳定，没有土壤源热泵的低温热源不稳定问题。

3.机房运行费用降低，供暖投资成本摊薄

水冷系统运行压缩机功耗低，运行费用低；机房制冷系统增加的冷却水泵由热用户水泵提供，成本及运行由热用户承担，极少额外动力；机房临近建筑供暖热源由机房废热提供，无需锅炉主机设备或热泵主机设备等大额资金投入；相比锅炉供暖而言，自动化程度高，热用户端无需人员值守。

推广价值

该模式应用于农业设施中，可以实现1：15~20平米日光温室供暖保障或1：5~10平米连栋温室用热需求。

经济效益

以北京市某600㎡机房空调R22机组配置为例，“制冷热泵联合运行系统”模式投资较“单风冷机房空调与市政供暖独立”模式增加35万元投入，但供暖运行费用每年省9.3万，仅供暖一项 3.76 年收回增加的投资；若在其他季节利用热水则可1年左右收回增加的投资，具有显著投资回报优势。

文章来源：精密空调www.jhforever.com