氟泵循环冷媒式自然冷却系统工业和信息机房节能的必然选择.pdf

氟泵循环冷媒式自然冷却系统——工业和信息机房节能的必然选择 1. 氟泵循环冷媒式自然冷却系统简介 工业和信息机房，为维持恒定的室内温度需要全年为之降温，由此带来了巨 额的耗电量和电费。在节能减排和降低运营成本的双重压力，迫使人们不断地为 工业和信息机房研发新的节能技术和产品。氟泵循环冷媒式自然冷却系统，就是 针对大中型机房利用大气自然冷源而研发的高效节能新产品。 氟泵循环冷媒式自然冷却系统，由氟泵、蒸发器（室内冷却器）、冷凝器（室 外散热器）等部件组成，耐高压的铜管将之连接成密闭的系统，系统充注一定量 的低沸点介质，即制冷剂或其混合物，氟泵循环制冷剂在系统中循环。其工作原 理图如图1所示，氟泵强制液体制冷剂流过蒸发器，室内热空气放热给蒸发器内 循环的制冷剂，制冷剂吸热且少部分的制冷剂吸热气化，带气泡的制冷剂液体循 环到冷凝器内，再将其携带的热量释放到室外大气中，制冷剂放热后变为过冷液 体。如此连续工作下去，就可以实现室外冷空气在不接触的情况下冷却室内热空 气。在该系统内，氟泵强制循环制冷剂液体，使其流过蒸发器、冷凝器内的流速 增加，提高换热效率；另一方面，蒸发器和冷凝器安装的相对位置和距离不受限 制，安装方便、灵活。 图1 溶液循环式自然冷却系统原理 2. 氟泵循环冷媒式自然冷却系统与传统制冷系统的结合方式 2.1．氟泵循环冷媒式自然冷却系统与机房专用空调机组结合 此系统适用于制冷量小的机房或设备，如小型数据中心、锻造设备或其他需 要全年制冷的小型建筑和设备。自然冷却系统可以与制冷系统联合使用，也可以 各自单独运行。自然冷却系统根据冷凝器是否对空气进行加湿降温可分为：间接 干式冷却和间接湿式冷却。 自然冷却和制冷系统组合后的制冷模式根据室外环境温度可分为：完全空调 机组制冷，自然冷却和风冷机组联合制冷，完全自然冷却制冷。 根据当地的气候条件、初投资和回收年限可以选择将自然冷却系统与制冷系 统并联或各自单独运行。 图2 中，自然冷却与风冷机组不能同时开启，只存在完全风冷机组制冷和完 全自然冷却制冷两种模式。图3 中，可以实现自然冷却和风冷机组组合制冷，但 会增加制冷末端和转换系统的初投资，选择哪个系统要根据当地的气候条件、初 投资和回收年限进行选择。 同时，可根据当地的气候条件，闭式冷凝器可选择干式冷却或湿式冷却。在 比较干燥的地区可选择湿式冷却，可利用室外空气的湿球温度对载冷剂进行降 温，进一步提高制冷效率，如甘肃、内蒙等地区。 需要注意的是： a. 上述自然冷却系统，制冷剂与空气、室内空气和室外空气都不接触，保 证了制冷剂和室内空气的洁净度。 b. 制冷剂均为低沸点介质，沸点在零下40度以下，在我国气象条件下使用 不存在冻胀的问题。 图2 自然冷却系统与制冷系统并联原理图 图3 自然冷却系统与制冷系统独立运行原理图 2.2．氟泵循环冷媒式自然冷却系统与多联式空调机组（VRV 或 VFV）结合 此系统适用于制冷量大的机房或设备，如大型数据中心、锻造车间或其他需 要全年制冷的大型建筑。自然冷却系统可以与制冷系统联合使用，也可以各自单 独运行。同样，自然冷却根据冷凝器是否对空气进行加湿降温可分为：干式冷却 和湿式冷却；制冷剂与空气、室内空气和室外空气都不接触，保证了制冷剂和室 内空气不会受到污染。 自然冷却和制冷系统组合后的制冷模式，根据室外环境温度可分为：完全多 联机组制冷，自然冷却和多联机组联合制冷，完全自然冷却制冷。 多联机组在串并联组合上与风冷空调机组原理相似，在此就不再讲述。根据 实际工程的初投资与运行费用综合比较，制冷系统与冷却系统分开运行更适合大 型制冷系统。当制冷与冷却系统分开运行时，末端制冷设备也独立设置。 同时，可根据当地的气候条件，闭式冷凝器可选择干式冷却或湿式冷却。在 比较干燥的地区可选择湿式冷却，可利用室外空气的湿球温度对载冷剂进行降 温，进一步提高制冷效率，