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? ???目前大型數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的間接蒸發(fā)自然冷卻方式，與傳統(tǒng)新風(fēng)自然冷卻及冷凍水冷卻系統(tǒng)相比，具有室內(nèi)空氣不受室外環(huán)境空氣質(zhì)量的影響、噴淋加濕空氣不會影響室內(nèi)濕度、過濾器維護(hù)成本低、耗水量少、節(jié)能水平高等特點和優(yōu)勢。但是一般的間接蒸發(fā)冷卻機組體積和占地面積都比較大。本期我們就一起來探討下數(shù)據(jù)中心間接蒸發(fā)自然冷卻技術(shù)的相關(guān)知識。

一、數(shù)據(jù)中心常用冷卻技術(shù)有哪些？

? ? 《國家綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)產(chǎn)品目錄（2020）》版，其中內(nèi)部主要羅列了與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的節(jié)能技術(shù)有：蒸發(fā)冷卻式冷水機組、氟泵技術(shù)、間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)及機組、熱管冷卻技術(shù)及空調(diào)、熱管冷卻技術(shù)及空調(diào)等。

二、間接蒸發(fā)冷卻原理

? ? 間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)（Indirect evaporative cooling technology）簡稱IEC，間接蒸發(fā)冷卻作為蒸發(fā)冷卻的一種獨特等濕降溫方式，其基本原理是：利用直接蒸發(fā)冷卻后的空氣(稱為二次空氣)和水，通過換熱器與室外空氣進(jìn)行熱交換，實現(xiàn)新風(fēng)(稱為一次空氣)冷卻。由于空氣不與水直接接觸，其含濕量保持不變，一次空氣變化過程是一個等濕降溫過程。下圖為間接蒸發(fā)冷卻原理示意圖。

三、間接蒸發(fā)冷卻機組組成結(jié)構(gòu)?間接蒸發(fā)系統(tǒng)由噴淋裝置、換熱芯體、室內(nèi)風(fēng)機、室外風(fēng)機、機械制冷補充裝置、控制系統(tǒng)等組成。

圖3??? 間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

• 噴淋裝置

??? 噴淋裝置由接水盤、循環(huán)水泵、噴灑系統(tǒng)、水位控制系統(tǒng)等要素組成。

• 換熱芯體

??? 換熱芯體是系統(tǒng)重要的組成裝置，構(gòu)成兩個互不相通的空氣管道，借助兩個通道的間壁，使一次空氣得到冷卻。

• 室內(nèi)循環(huán)風(fēng)機

??? 根據(jù)負(fù)載變化實現(xiàn)風(fēng)機變風(fēng)量調(diào)節(jié)。

• 室外冷凝風(fēng)機

??? 根據(jù)環(huán)境溫度變化實現(xiàn)變風(fēng)量調(diào)節(jié)。

• 直流變頻壓縮機

??? 根據(jù)室外溫度的變化，實現(xiàn)冷量補充以滿足負(fù)載需求。

四、間接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)運行模式?蒸發(fā)冷卻基于干濕球溫差制冷，注重環(huán)境干球溫度和濕球溫度，主要存在三種工作模式：
1. 間接風(fēng)風(fēng)換熱自然冷卻模式（室外＜18℃）在冬季室外溫度低的情況下，上部室外側(cè)氣流進(jìn)入機組。首先進(jìn)行空氣過濾。因為室外空氣溫度低，無需絕熱蒸發(fā)所產(chǎn)生的制冷量足夠在換熱器內(nèi)冷卻服務(wù)器機房回風(fēng)。經(jīng)過換熱器后，吸收熱量的室外空氣回到上部，由室外側(cè)EC 風(fēng)機墻排放到室外。在機組下部分，機房內(nèi)部的熱回風(fēng)首先經(jīng)過過濾，在熱交換器中和室外空氣進(jìn)行熱交換。冷卻后的機房回風(fēng)，經(jīng)過室內(nèi)側(cè)EC 風(fēng)機墻被送入服務(wù)器機房。

圖? ? 干模式運行示意圖

2. 間接蒸發(fā)自然冷卻模式（干球溫度＞18℃，濕球溫度＜18℃）在春秋季室外溫度較低的情況下，上部室外側(cè)氣流進(jìn)入機組。首先進(jìn)行空氣過濾。因為室外空氣溫度不夠低，需要通過高壓微霧噴淋進(jìn)行絕熱蒸發(fā)制冷的來補充制冷量。室外空氣在換熱器內(nèi)冷卻服務(wù)器機房回風(fēng)，吸收熱量的室外空氣回到上部，由室外側(cè)EC 風(fēng)機墻排放到室外。在機組下部分，機房內(nèi)部的熱回風(fēng)首先經(jīng)過過濾，在熱交換器中和室外空氣進(jìn)行熱交換。冷卻后的室內(nèi)空氣，經(jīng)過室內(nèi)側(cè)EC 風(fēng)機墻被送入服務(wù)器機房。

圖? ?濕模式運行示意圖
3. 間接蒸發(fā)自然冷卻+機械冷卻的混合模式（濕球溫度＞18℃）在夏季室外溫度高的情況下，上部室外側(cè)氣流進(jìn)入機組。首先進(jìn)行空氣過濾。通過高壓微霧噴淋進(jìn)行絕熱蒸發(fā)制冷來補充制冷量。室外空氣在換熱器內(nèi)冷卻服務(wù)器機房回風(fēng)，吸收熱量的室外空氣回到上部，由室外側(cè)EC 風(fēng)機墻排放到室外。在機組下部分，機房內(nèi)部的熱回風(fēng)首先經(jīng)過過濾，在熱交換器中和室外空氣進(jìn)行熱交換。因為室外空氣溫度高，經(jīng)過換熱器冷卻后的室內(nèi)空氣溫度仍然未到達(dá)送風(fēng)溫度要求，還需要補充機械制冷。經(jīng)過室內(nèi)側(cè)EC 風(fēng)機墻后，因為機械制冷風(fēng)閥關(guān)閉，機房回風(fēng)只能再經(jīng)過機械制冷盤管，經(jīng)過制冷后機房回風(fēng)達(dá)到設(shè)定送風(fēng)溫度后被送入服務(wù)器機房。

圖? ?混合模式運行示意圖