利用自然冷源为信息机房制冷的思考-自然与文化遗产研究杂志社投稿

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利用自然冷源为信息机房制冷的思考

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随着铁路建设的迅猛发展，铁路运输生产信息化运用小型机、大存储、服务器、网络设备的不断增加，设备的耗电量，设备散热量也随之增大，机房温湿度调节只能靠空调机不间断地运转，才能满足机房环境的需求。信息中心机房设计为精密工业空调机制冷，空调机分布为：A区5台70KW；B区5台100KW；C区4台70KW，来满足IT设备的环境达到A-类机房需求。采用风冷式精密空调机的制冷方式，主要电能消耗是压缩机。空调机每年耗电量高达2349，,用电成本支出高达近200万元。巨大的财务支出，不仅给企业带来资金上的负担,而且,也是是企业节能降耗的重点项目。为此,在保障运行安全的前提下，如何降低成本支出，减少费用开支是我们要研究思考的课题。

1 对既有的风冷式的精密空调机制冷量和耗电量分析。

1.1 空调机制冷循环过程。机房精密空调是通过一定的路径将冷空气送入IT设备内部，将冷量传送给负载，带走热量，变成热空气后回流到空调内部，完成一个制冷循环。它需要消耗一定的电能才能完成这一循环的过程。

1.2 空调机选型品牌。空调机有效制冷量分析我们所使用的空调机是德国精密空调机STULZ品牌。5台100KW;9台70KW.

1.3 空调机有效制冷量分析，9台70KW空调机有效制冷量为：70KW空调有效制冷量为64KW,64KW*9台=576KW；5台100KW空调机有效制冷量为:100KW空调有效制冷量为88KW，88KW*5台=440KW

制冷量合计:1016KW

5台100KW，9台70KW大型空调机365天，7*24小时不停的运行.经查询STULZ空调资料，主要数据如下：

每台空调机的能耗：STULZ 70KW机组14.8+4.9+2.0=总的能耗21.7KW；STULZ100KW机组22.2+5.9+5.1=总的能耗33.2KW

考虑空调机运行实际，全年压缩机工作时间平均按70%计算。

所以，空调机能耗应为：每台70KW空调机耗能（14.8KW压缩机+2KW外机）*70%+4.9KW=16.66KW；每台100KW空调机耗能（22.2KW压缩机+5.1KW外机）*70%+5.9KW=25.01KW；16.66KW*9台*24小时*365天=1281,；25.01KW*5台*24小时*365天=1068，427.2KWH

合计：.56KWH

电费支出：注明：电价按0.93元/kwh计算。

年费用支出：.56kwh*0.93元/kwh=2185,048.54元

2 节能空调IF系统与精密空调机参数对比分析。

哈尔滨地处东经125°-130°、北纬44.04°-46°位置，寒冷季节天数较多，日均最低温度-24度，日均最高温度-13度。在北方地理环境的优势，寒冷季节天数较长的利用自然冷源制冷方式，做机房制冷原，节省压缩机工作时间达到节能降耗的目标。

2.1 IF自适应多联节能系统组件功耗：2.1.1 IF循环模块IFP-1功耗为1. IF循环模块IFP-3功耗为3.0KW。

2.2 IF自适应多联节能系统应用方式。室内风机仍应用原有系统运行，IF冷凝模块，变频运行，低温季节平均能耗每套1.5kW（系统技术参数）；循环模块平均能耗1.2(1循环模块/2冷凝模块)或3KW(1循环模块/3冷凝模块).

我们在机房内实际采用

A区：3台70KW机组使用，1循环模块/2冷凝模块；2台70KW机组使用1循环模块/2冷凝模块。

B区：3台100KW机组使用1循环模块/3冷凝模块；2台100KW机组使用1循环模块/2冷凝模块。

C区：4台70KW机组使用，1循环模块3冷凝模块。

机房室内风机仍然使用精密空调机既有的不做改变。只是室外机和室内在原有的管路上安装iF循环模块设备。

总之，iF循环模块取代了压缩机；iF冷凝模块代替了空调室外风机。不同的制冷方式其耗能量区别很大。

3 节能IF系统总的能耗

3.1 联机方式

3.1.1 节能模块组成。我们将机房内14台空调机进行改造，加装节能模块和外循环系统，利用原空调机室内风机，并采用一拖2或是一拖3节能组件，一拖4方式，建立节能空调机组。

3.1.2 节能模块分配。A区：对5台70KW空调机内做改造后IF系统。a.一组是1循环模块/2冷凝模块，带动2台70KW机组制冷；b.一组是1循环模块/2冷凝模块,带动3台70KW机组制冷。B区：对5台100KW空调机内做改造后IF系统。a.一组是1循环模块/2冷凝模块，带动2台100KW机组制冷；b.一组是1循环模块/3冷凝模块，带动3台100KW机组制冷。C区：对4台70KW空调机内做改造后IF系统。一组是1循环模块/3冷凝模块,带动4台机组制冷。

3.2 耗能量计算。

3.2.1 100KW空调机室内风机耗能：iF循环模块功耗3KW(对应压缩机)；空调室内风机功耗 5.9KW（室内风机不变）；iF冷凝模块平均功耗4.5KW（对应的是室外风机）。

文章来源：《自然与文化遗产研究》网址: http://www.zrywhycyj.cn/qikandaodu/2021/0413/1176.html