暖通设计 | 自然冷却机组

机房空调一年四季都需要制冷，过渡季节室外温度低于室内温度时，自然界存在着丰富的冷源；如何利用大自然的冷源是机房：空调节能减排的重点问题。

由上图可知，在我国华北、西北及东北等地区，室外气温低于0℃的天数占全年的百分比相当可观，利用这一自然冷源成为节能的首要措施；

自然冷源冷水机组应用在以上地区的节能效果非常明显。

数据中心能效评价值：

评价数据中心能源效率的指标 PUE（Power Usage Effectiveness ）

PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。

GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》要求：

GB50174-2017《数据中心设计规范》

7.5.3  空调系统无备份设备时，单台空调制冷设备的制冷能力应留有15％～20％的余量。

自然冷却原理：

通过增加空冷器，对冷水回水进行预冷降温。

环境温度足够低时，空冷器出水满足使用要求，制冷机组不需要运行。

环境温度不够低时，空冷器出水不能满足使用要求，需要开启冷水机组补充冷量。

环境温度过高，无法进行自由冷却时，回水通过三通阀旁通空冷器，直接进入蒸发器，完全由冷水机组提供冷量。

自然冷却系统与普通冷冻水系统相似，通过水管路将室外自然冷却机组与室内冷冻水未端连接；

自然冷却功能由冷水机组内部完成转换，制冷系统的全年PUE因子小于0.27；

冬季压缩机无需运行，大提高了系统的可靠性。

自然冷却设计方式——直接自然冷却和间接自然冷却：

自然冷却运行温度区间：

假定冷水进出水12/7℃。

直接自然冷却：自然冷却开始运行环境温度一般比回水温度低4℃，即8℃开始，通常-2～-5℃时可实现完全自然冷却。

间接自然冷却：由于板换存在3-5℃换热温差，自然冷却开始环境温度相应低一些。

运行方式——直接自然冷却：

水系统中应包含有水泵、止回阀、过滤器、膨胀水箱、截止阀、水流开关、温度计、压力表及软接头等部件；

系统中应设有膨胀水箱或压力式膨胀罐；

在最高点安装排气阀；

管道可采用镀锌钢管，外层加保温及电伴热带；

根据现场环境，加适量的防冻液(乙二醇)。