Soluzioni di raffreddamento comuni in IDC: capitolo 2. Sistema di climatizzazione evaporativo diretto raffreddato ad acqua

È un condizionatore d'aria interno per controllare la temperatura e l'umidità in IDC (Internet Data Center) e il condizionatore d'aria interno ha le caratteristiche di alta efficienza, alto rapporto di calore sensibile, alta affidabilità e flessibilità, in grado di soddisfare i requisiti di aumento della dissipazione del calore del server , controllo costante dell'umidità, filtrazione dell'aria e altri aspetti in IDC.

Con i severi requisiti di PUE (Power Usage Effectiveness) in diverse regioni e l'ampia applicazione di server ad alta densità, ci sono sempre più nuove soluzioni di raffreddamento, sempre più sviluppate e utilizzate in IDC, presenterò le soluzioni di raffreddamento tradizionali e nuove in IDC nei prossimi 7 capitoli. In questo capitolo parleremo del sistema di climatizzazione evaporativo diretto raffreddato ad acqua.

1.     Composizione del sistema del condizionatore d'aria evaporativo diretto raffreddato ad acqua

Il sistema di condizionamento d'aria evaporativo diretto raffreddato ad acqua è composto principalmente da telaio, compressore, evaporatore, condensatore, valvola elettronica, ventilatore interno, ventilatore esterno, sistema di controllo dell'unità, sensore di temperatura e umidità, scambiatore di calore a piastre (freon, acqua di raffreddamento/glicole etilenico), eccetera.

Dopo che il gas ad alta temperatura del refrigerante scaricato dal compressore viene condensato in liquido nel condensatore, viene strozzato e depressurizzato dalla valvola di espansione per diventare una miscela gas-liquido a bassa temperatura, quindi scorre nell'evaporatore assorbendo calore ed evaporando e ritorna al compressore per completare un ciclo di refrigerazione. Allo stesso tempo, l'aria nella stanza viene raffreddata passando attraverso l'evaporatore e l'aria fredda viene inviata alla stanza dal ventilatore interno.

2.     Diagramma dello schema di raffreddamento del condensatore raffreddato ad acqua e raffreddato ad aria

La principale differenza tra il condensatore raffreddato ad aria e il condensatore raffreddato ad acqua è il metodo di raffreddamento. L'unità interna del sistema di climatizzazione ad evaporazione diretta raffreddata ad acqua è dotata di condensatore raffreddato ad acqua, l'acqua di raffreddamento (o glicole etilenico) è fornita dal dry cooler esterno (o torre di raffreddamento) e lo scambiatore di calore a piastre scambia il calore. Circolazione dell'acqua di raffreddamento (o glicole etilenico) alimentata da pompa.

3.     Applicazioni

(1)   Rispetto al sistema di condizionamento d'aria evaporativo diretto raffreddato ad aria, il sistema di condizionamento d'aria evaporativo diretto raffreddato ad acqua presenta alcuni vantaggi come di seguito:

①   Evita i problemi della lunga distanza di trasmissione del refrigerante e del difficile ritorno dell'olio.

②   La temperatura di condensazione dell'unità di condizionamento dell'aria è bassa per migliorare l'efficienza di refrigerazione.

③   Il costo dell'investimento iniziale è inferiore a quello del raffreddamento ad aria e del raffreddamento evaporativo.

④   Buon effetto di raffreddamento, adatto a data center di medie e grandi dimensioni.

La temperatura del condensatore raffreddato ad aria è determinata dalla temperatura ambiente. Maggiore è la temperatura ambiente, maggiore è la temperatura di condensazione. Generalmente, per il condensatore raffreddato ad aria, la temperatura di condensazione è 7-12℃superiore alla temperatura ambiente e il valore di 7-12℃è noto come differenza di temperatura. Maggiore è la temperatura di condensazione, minore è l'efficienza di raffreddamento del condizionatore d'aria, quindi dovremmo controllare la differenza di temperatura non troppo grande. Tuttavia, se la differenza di temperatura è troppo piccola, il condensatore raffreddato ad aria avrà bisogno di un'area dello scambiatore di calore e di un volume d'aria maggiori, e anche il costo sarà maggiore. Mentre la temperatura del condensatore raffreddato ad acqua è determinata dalla temperatura ambiente a bulbo umido, maggiore è la temperatura ambiente a bulbo umido, maggiore è la temperatura di condensazione. Generalmente, per il condensatore raffreddato ad acqua, la temperatura di condensazione è 5-7℃superiore alla temperatura ambiente a bulbo umido.