一、能耗比分析

據(jù)美國(guó) Lawrence Berkeley 國(guó)家試驗(yàn)室進(jìn)行調(diào)查顯示，一個(gè)典型的數(shù)據(jù)中心電能耗費(fèi)份額為：IT 設(shè)備（效勞器、交換機(jī)、路由器等）占 50%；制冷設(shè)備（機(jī)房精密空調(diào)、風(fēng)機(jī)）占 37%；電源設(shè)備（UPS、SPM 等）占 10%；照明占 3%。從上述份額不難看出其間制冷設(shè)備的耗電量?jī)H次于 IT 主設(shè)備的耗電量坐落第二位，制冷體系無(wú)疑變成節(jié)能的要害，關(guān)于空調(diào)體系而言，在其他的運(yùn)轉(zhuǎn)工況條件堅(jiān)持不變的狀況下，假如將空調(diào)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度（例：回風(fēng)口的溫度）進(jìn)步 1℃，就能將其運(yùn)轉(zhuǎn)功率進(jìn)步 3%擺布。數(shù)據(jù)中心機(jī)房的“電能使用率”是評(píng)價(jià)其節(jié)能降耗效果的簡(jiǎn)單易行的技能參數(shù)。那么怎么將這 37% 的耗電量降至最低，怎么更有用的下降數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)本錢(qián)。要下降空調(diào)能耗：完成辦法包含選用高能效空調(diào)、規(guī)劃合理的氣流組織、選用多種溫控節(jié)能計(jì)劃等?？照{(diào)是網(wǎng)絡(luò)能源節(jié)能中的要點(diǎn)。

二、項(xiàng)目背景

某機(jī)房選用大金 FHY125DQV2C分體式風(fēng)冷空調(diào)制冷，共有 18 臺(tái)。該機(jī)房是 2000 年擺布由辦公用房改造而成。因?yàn)橛梅啃藿ㄐ螤罴s束，空調(diào)外機(jī)放置在 3樓頂層渠道上。渠道是一個(gè)弧形下凹場(chǎng)地，面積小，通風(fēng)條件欠安，在夏日氣溫超越 35℃時(shí)，天臺(tái)地上氣溫高達(dá) 80℃以上，因此一到夏日空調(diào)就頻頻出現(xiàn)維護(hù)毛病，嚴(yán)重影響機(jī)房環(huán)境溫度操控。一旦空調(diào)毛病，機(jī)房溫度敏捷升高，設(shè)備安全難以確保，有線(xiàn)電視安全優(yōu)異播出遭到要挾。機(jī)房有必要選用冰塊、電扇等輔佐手法降溫，費(fèi)事吃力，功率不高。

三、需要剖析

經(jīng)過(guò)空調(diào)作業(yè)原理和對(duì)空調(diào)機(jī)組維護(hù)毛病進(jìn)行剖析，發(fā)現(xiàn)空調(diào)之所以出現(xiàn)維護(hù)毛病是因?yàn)橄娜諜C(jī)遇房室表里溫差大，為了確保熱量從制冷劑傳遞給外界空氣，冷凝溫度會(huì)隨著大氣溫度的上升而升高，冷凝溫度升高空調(diào)壓縮機(jī)在作業(yè)時(shí)管路壓力隨之升高，直至發(fā)作高壓警報(bào)，然后導(dǎo)致維護(hù)毛病。假如能下降室表里溫差，就能解決維護(hù)的疑問(wèn)。經(jīng)過(guò)對(duì)空調(diào)理論制冷系數(shù) ε 進(jìn)行剖析，ε 為空調(diào)設(shè)備單位耗功所能獲得的制冷量，是表明空調(diào)設(shè)備節(jié)能型好壞的一個(gè)重要參數(shù)，用以下公式表明：ε=T0/ （Tk-T0）（其間：T0為蒸騰器的蒸騰溫度；Tk為冷凝器的冷凝溫度，單位：K，K=℃+273）。依據(jù)上述公式剖析，空調(diào)制冷系數(shù)與蒸騰器的蒸騰溫度和冷凝器的冷凝溫度有關(guān)，而空調(diào)蒸騰器在室內(nèi)，所以蒸騰溫度與機(jī)房?jī)?nèi)溫度有關(guān)，即機(jī)房設(shè)定的溫度值越高，T0值會(huì)越高（一般 0～7.2℃規(guī)模之間改變）；空調(diào)冷凝器在室外，所以冷凝溫度是與室外氣溫有關(guān)的，室外氣溫越高，Tk值會(huì)越高。假定在空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境其他要素不變時(shí)，以蒸騰溫度和冷凝溫度的改變來(lái)推算制冷體系的制冷系數(shù)改變狀況。假定冷凝溫度為 55℃不變，則把機(jī)房的溫度提高，使得蒸騰溫度從 5℃升高到 6℃，則理想制冷系數(shù) ε 由 5.56W/W 上升至 5.69W/W，上升率約 2.3%。假定蒸騰溫度為 5℃不變，假如室外氣溫上升，使得制冷體系的冷凝溫度從原先的 55℃升高至 56℃，則制冷體系的理想制冷系數(shù) ε 由原先的 5.56W/W 下降至 5.45W/W，下降率約 2.0%。

從上述剖析來(lái)看，若要下降空調(diào)的能耗，在空調(diào)設(shè)備選定后，可從室內(nèi)溫度和室外溫度 2 方面著手。一方面，在室內(nèi)經(jīng)過(guò)下降機(jī)房從外界吸收熱量來(lái)節(jié)能；另一方面，在室外經(jīng)過(guò)下降冷凝器所在方位的空氣溫度，然后下降冷凝溫度，抵達(dá)節(jié)能降溫的意圖?？倸w，項(xiàng)目實(shí)施的意圖是在不改變空調(diào)設(shè)備的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)輔佐辦法，削減機(jī)房空調(diào)冷量的丟失，并下降機(jī)房空調(diào)冷凝溫度。一起又要滿(mǎn)足不受場(chǎng)地約束、投入本錢(qián)不能過(guò)高的要求。

四、技能計(jì)劃

1、技能使用原理

項(xiàng)目組借鑒轎車(chē)、溫室苗圃等場(chǎng)合夏日降溫辦法，進(jìn)行多種降溫辦法的實(shí)習(xí)試驗(yàn)。一方面在機(jī)房?jī)?nèi)部使用雙層玻璃隔熱和熱反射膜的反射效果，經(jīng)過(guò)加裝雙層玻璃并在玻璃上貼熱反射膜的辦法來(lái)削減外界傳導(dǎo)入機(jī)房的熱能，下降機(jī)房冷量丟失速度，然后下降空調(diào)作業(yè)時(shí)間。另一方面在空調(diào)室外機(jī)放置區(qū)使用遮陽(yáng)網(wǎng)遮光特性和水蒸騰散熱的特色給室外機(jī)區(qū)域降溫，即經(jīng)過(guò)架起遮陽(yáng)網(wǎng)和水霧噴淋體系組合來(lái)進(jìn)行降溫。多種降溫方法的組合有用下降了室表里溫差，基本解決空調(diào)維護(hù)疑問(wèn)，一起又抵達(dá)節(jié)能意圖。

2、詳細(xì)技能使用辦法

2.1室內(nèi)有些辦法

室內(nèi)有些首要內(nèi)容為削減機(jī)房與外部環(huán)境的熱交換，即下降外部環(huán)境對(duì)機(jī)房的熱傳遞進(jìn)程。首要技能辦法為對(duì)機(jī)房窗戶(hù)進(jìn)行密封改造，確保所有的機(jī)房選用雙層玻璃進(jìn)行隔溫，在不具備條件的當(dāng)?shù)亟?jīng)過(guò)外裝的方法進(jìn)行彌補(bǔ)。經(jīng)過(guò) 2 層玻璃中的空氣隔層進(jìn)行隔熱，并在外側(cè)玻璃上貼熱反射膜。熱反射膜貼在玻璃外表使機(jī)房?jī)?nèi)能透過(guò)可見(jiàn)光和近紅外光，但不能透過(guò)遠(yuǎn)紅外光。因此有足夠的光線(xiàn)進(jìn)入室內(nèi)，而將大有些的太陽(yáng)能的熱量反射回去，在酷熱的夏日?qǐng)?jiān)持室內(nèi)溫度不會(huì)升高太多，然后下降室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷，抵達(dá)節(jié)約空調(diào)費(fèi)用和節(jié)能的效果項(xiàng)目組所選用的熱反射膜，能將進(jìn)入室內(nèi)的總太陽(yáng)能從 91%下降至 19%（見(jiàn)下圖）。

2.2室外有些計(jì)劃

室外有些首要內(nèi)容為下降空調(diào)室外機(jī)放置區(qū)域微環(huán)境溫度。首要技能辦法為外機(jī)遮陽(yáng)和水噴霧降溫。

（1）外機(jī)遮陽(yáng)。經(jīng)過(guò)遮陽(yáng)網(wǎng)的遮蔽，網(wǎng)下暗影處的溫度能下降 10℃以上。為了獲得最好效果，項(xiàng)目組挑選 2 針、3 針、4 針、6針遮陽(yáng)網(wǎng)進(jìn)行了多次比照測(cè)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn) 4 針遮陽(yáng)網(wǎng)遮光效果好，遮光率為 85%～90%，并且透氣性好，利于外機(jī)熱量排出。既能遮蔽陽(yáng)光，又不影響空調(diào)機(jī)組熱量發(fā)出，最適合作為機(jī)房空調(diào)外機(jī)遮陽(yáng)資料。遮陽(yáng)網(wǎng)架起在離空調(diào)外機(jī)頂部 100cm 擺布的高度，寬度為能掩蓋空調(diào)外機(jī)。這樣一來(lái)留出的空間，能確保空氣流通，不會(huì)阻止空調(diào)散熱，二來(lái)便利空調(diào)維修（下圖）。 （2）水噴霧降溫體系（見(jiàn)下圖）。水噴霧降溫體系發(fā)出到空氣中的水微粒，在汽化的進(jìn)程中要吸收很多周?chē)h(huán)境中的熱量，然后下降周?chē)h(huán)境的溫度，是經(jīng)濟(jì)、有用的降溫手法。而在噴霧降溫體系的效果下，空氣溫度可降至 25℃，在極點(diǎn)環(huán)境下可降溫 14℃。水噴霧降溫體系首要由儲(chǔ)水器、管路、抽水泵、噴頭、操控有些構(gòu)成。儲(chǔ)水器的效果為儲(chǔ)存確保抽水泵能正常作業(yè)的水量。管路體系選用 PVC 熱水管，能接受必定壓力，與鍍鋅鐵管相比易切開(kāi)、耐腐蝕。噴頭選用圓形可調(diào)節(jié)噴頭，其方位有必要高于遮陽(yáng)網(wǎng)，以便水霧噴灑到遮陽(yáng)網(wǎng)。噴頭數(shù)量以噴出水霧能均勻噴灑在遮陽(yáng)網(wǎng)上核算，避免剩余水量丟失，節(jié)約用水。操控體系由單片機(jī)、繼電器和傳感探頭構(gòu)成，由溫度傳感器、水位傳感器收集信號(hào)傳給單片機(jī)，單片機(jī)輸出信號(hào)給繼電器，操控電子水閥放水和抽水泵抽水。體系作業(yè)流程：當(dāng)多個(gè)溫度傳感器平均溫度抵達(dá) 40℃，且水位傳感器在高水位時(shí)，抽水泵開(kāi)端作業(yè)，噴頭開(kāi)端噴水；當(dāng)水位下降到低水位時(shí)抽水泵中止作業(yè)，一起電子水閥翻開(kāi)開(kāi)端放水，當(dāng)?shù)诌_(dá)高水位時(shí)電子水閥封閉中止放水；該進(jìn)程完好運(yùn)轉(zhuǎn)一次耗時(shí) 15min。

操控體系判別邏輯：儲(chǔ)水器有 A、B、C、D 四個(gè)水位線(xiàn)，對(duì)應(yīng) 4 個(gè)傳感器。單片機(jī)有 4 個(gè)操控腳對(duì)應(yīng) 4 個(gè)水位傳感器，2 個(gè)串口，一個(gè)串口銜接繼電器，一個(gè)串口銜接溫度傳感器。

防護(hù)辦法：A 默許高電平，當(dāng)水位在 A 以上，A 對(duì) GND 導(dǎo)通低電平，水閥封閉，避免溢水。D 默許低電平，當(dāng)水位在 D 以下，D 對(duì) GND 斷開(kāi)變高電平，水泵停轉(zhuǎn)，避免水泵干燒損壞。水泵作業(yè)判別邏輯：當(dāng)水位在 B 以上時(shí)，即 B 低電平，單片機(jī)發(fā)送指令翻開(kāi)繼電器 2 接口，水泵接通開(kāi)端抽水噴淋（默許噴 15分鐘）。當(dāng)水位在 C 以下時(shí)，即 C 高電平，單片機(jī)發(fā)送指令封閉繼電器 2 接口，水泵封閉。電子水閥作業(yè)判別邏輯：當(dāng)水位在 B 以下，即 B 高電平，單片機(jī)發(fā)送指令翻開(kāi)繼電器 1 接口，電子水閥接通開(kāi)端放水。當(dāng)水位在 B 以上，即 B 低電平，單片機(jī)發(fā)送指令封閉繼電器 1接口，電子水閥封閉中止放水。

3、節(jié)能降溫效果

經(jīng)測(cè)驗(yàn)，該體系啟動(dòng)后，體系掩蓋規(guī)模內(nèi)溫度可下降 10℃以上，依據(jù) ε=T0/（Tk-T0）概算公式，推算出機(jī)組的節(jié)能功率約為 20%以上。以夏日時(shí)間按 3 個(gè)月核算，此項(xiàng)辦法實(shí)施后，全年機(jī)房能耗將下降 5%以上。

結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目在不改變空調(diào)系統(tǒng)的情況下，在室內(nèi)采用熱反射膜反射太陽(yáng)能降低機(jī)房整體溫度；在室外采用外機(jī)遮陽(yáng)、水霧降溫組合手段，降低室外機(jī)區(qū)域微環(huán)境溫度。動(dòng)態(tài)、靜態(tài)多種降溫技術(shù)應(yīng)用，同傳感設(shè)備、單片機(jī)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)房輔助降溫手自一體控制。該項(xiàng)目投資少，見(jiàn)效快，為已有機(jī)房節(jié)能降耗提供了一個(gè)新的思路。 

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