采用水冷空调系统,当室外环境温度较低时,可以关闭制冷机组,采用板式换热器进行换热,称为水冷自然冷却。这样减少了开启冷机的时间,减少大量能源消耗。简单来说,就是在冷机蒸发器前串联一个板式换热器,冷冻水回水先经过板换,然后与冷塔出来的冷却水进行热交换,冷冻水在板换处得到预冷,再进入冷机,从而降低冷负荷,直至冷机停止运行。系统的原理图如图1所示。
水冷冷水机组+水侧节能器有三种工作方式:
①夏季制冷模式
夏天完全靠冷冻机制冷,通过阀门控制使板换不工作,如图2所示。
②春秋季制冷模式
春秋季节部分自然冷却,如图3所示。这时冷却水和冷冻水要首先经过板换,然后再经过冷水机组,阻力要大一些,水泵的扬程在设计时相应要大一些。
③冬季制冷模式
冬天完全自然冷却,冷机关闭,通过阀门控制冷冻水和冷却水只通过板换,如图4所示。
水冷自然冷却由于只需要增加一台不需要动力的板式换热器,投资和占地都比较少,是我们推荐的大型数据中心最佳免费制冷节能方案。该水冷系统的节能效果在北方寒冷地区较明显。但由于耗水量大,不适合缺水地区。
2 风冷冷水机组+水侧节能器(空气冷却盘管)
在风冷冷水机组的蒸发器前串联一个空气冷却盘管,冷冻水回水先进入盘管再与室外冷空气进行热交换。冷冻水在盘管中先预冷,再进入冷机,降低冷机负荷,节约冷机能耗。该系统属于无冷却水系统(省去了冷塔,冷却水泵及相关管道阀门),比水冷冷机系统简单,且不需要大量补水,一旦停水不会对系统运行造成威胁,适合缺水地区。制冷效率较水冷机组低。
风冷冷水机组+水侧节能器有两种工作模式,即夏季工况(见图5)和冬季工况(见图6)。