EK数据中心机房空调技术研发创新探讨

“互联网+”时代,云计算、大数据等应用使得数据中心规模化、大型化成为主流,数据中心节能也备受关注,特别是机房空调能耗占据整个数据中心近40%。大型数据中心怎样才能提高数据中心制冷效率?作为专业的空调制造商,EK空调在技术上有着哪些创新?这些技术给数据中心节能带来了怎样的效果?

EK高级研发经理蔡傲和万炯,就EK 空调创新技术与以上焦点问题进行探讨。

EK高级研发经理 蔡傲(左)万炯(右)

双级冷却技术的具体应用和技术优势

应该叫做双级热回收,对于低湿度地区,通过一次蒸发冷却和热回收,当室内的风降不到目标的出风温度时,就需要有两个橫流式板式换热器,使得单排风被加热,吸收更多的水,进一步冷却循环出风。双级热回收系统的优势在于达到同样的热回收量的情况下,可以降低风量,降低风系统的能耗,减少外机尺寸。

双级冷却技术原理解析

双级冷却技术原理是通过多次蒸发来使冷源侧的温度尽可能达到湿球温度,从而提高热回收效率。正常情况下一个或一组板式换热芯体就可以了。对于双级蒸发冷却,则需要将两组或以上的换热芯体。

双级冷却技术原理图

双级冷却技术应用场景

双级冷却技术是一个整体方案,可应用于中低密度机柜横流式板式换热器。主要是通过冷热空气流程的交错布置来进行换热。 双级蒸发冷却中需要两个横流式板式换热器。

空气质量对换热芯体和机组的影响

出于上面的两个考虑,目前不用直接应用新风蒸发冷却。通过衡量板式换热性能的两个重要方面:换热效率和漏风率。来提高换热芯体的换热效率:主要从换热材料的导热性能和增加换热面积设计上考虑。通过这两个性能指标的把控,才能保证整机的性能。防腐上考虑的话会在铝基材上增加环氧树脂高分子涂层。这个系统的非活动部件,使用寿命理论上大于等于15年

高分子材料的应用

高分子材料可以在某些特殊性能上强化。如力学性能、耐腐蚀性、绝缘性等。在换热芯体上的高分子材料应用的主要目的还是从防腐性能上考虑其用途。在使用时前面需要一个粗效滤网过滤pm10的颗粒物,同时蒸发冷用的喷淋加湿,我们认为其还有除去更小颗粒物pm2.5,和污染气体的作用。

新风+雾状喷淋+板式换热器的隐患是什么?

在换热芯体上方喷水,可以提高蒸发冷的效果,但带来的问题是空气中的小颗粒会在水汽作用下在换热芯体表面形成水垢,污染气体也会更容易导致换热芯体的腐蚀。水垢和腐蚀带来的问题就是换热芯体换热效率下降和漏风串气的可能,新风窜气进入机房,也同样存在腐蚀机房设备的可能。同时换热芯体上部布水,由于风速问题,会大量带走雾化的水汽,使水汽不能有效的蒸发。导致耗水量增大。EK的设计是将加湿过滤单元前置于换热芯体

丰富的行业经验

EK在机房应用类空调产品的研发、应用上积累了多年的经验:我们能根据机房不同的地理位置、环境情况,机房不同的功率密度、机房等级,甚至是客户个性化的要求提供不同的解决方案。单单谈空调产品的制冷效率提高,其实取决于制冷部件例如压缩机的效率提高,而数据中心的空调系统节能应该是解决方案的优化。系统的解决方案就像是做菜一样,材料丰富才可能做出一盘好菜。

EK的产品线是非常丰富的,EK也是在机房空调行业少有的能同时提供主机和末端的厂家,传统的房间级风冷、水冷、冷冻水型机房空调,模块化涡旋压缩机冷水机组、螺杆冷水机组、离心冷水机组、磁悬浮离心冷水机组,主机可集成自然冷却技术,PCM相变蓄冷技术,热管系列,行间空调,机柜级空调以及OCC、机柜背板、机柜地置等丰富的产品就是做菜的材料。不同的机房要求、客户要求,EK能提供不同的解决方案,这是配菜工,而EK的云平台则是做菜的大厨,通过监控空调产品和机房内相关参数例如机柜热点,除了防患于未然,故障远程处理等协助运维的工作,还可以通过大数据分析,实现能源管理,从而通过产品、解决方案、远程管理多方面实现数据中心的节能。

以客户为产品应用导向

产品的方案是否完善呢其实跟客户的应用有很大关系,有些技术方案只在极少数的项目上用过,但是有些技术方案呢,就得到了很多项目的应用,比如说行间级和机柜级的空调机组,在应用的过程中,EK也不断的升级。例如机柜级产品就进行了三次的产品升级迭代,并且从当初的只有冷冻水机型到现在变频直膨系列的产品。EK的产品进化过程就是了解客户需求,产品应用,解决客户的痛点,产品升级迭代的过程。

标准化、模块化产品的优势

EK的机柜级空调是有多项专利的一系列创新产品:产品在结构上具有即插即用,热插拔等众多的创新点,EK新研发小型机柜级空调,其产品厚度仅仅4U,也是行业之最。在系统上也有例如防凝露控制技术,快速除湿技术,轮值、备份技术等切实解决客户问题的创新。

EK在应用上采取了风幕送风的方式,直接把冷空气送到机柜服务器的前面,相比传统的房间级空调,省去了布风管的成本和时间,也没有风管的风压损以及漏冷等问题,相比行间空调前送风型式也不需要做冷通道封闭。机柜级空调还有多达8个的机柜温度监控传感器,可以监控机柜内部的热点,并且根据机柜温度调整空调的送风量以及制冷量,以达到节能和保证服务器的安全。EK的机柜级产品也提供了机柜热通道封闭的系统解决方案,相比传统的冷通道封闭方案或热通道封闭方案,EK的机柜热通道封闭方案较之初期项目投入少,占地面积少,系统运行能耗少等众多优势。

EK的研发体系

EK能够提供众多产品是与公司的投入是密切相关的,在硬件上EK在意大利和广东有两个研发中心,有二百多研发人员,配套齐全的国家认可实验室。在软件上,EK注重的是人才,目前在广东研发中心就有3名教授级高级工程师,13名高级工程师,目前广东EK有二百多项产品专利。所以才能源源不断的产出新的创新、新的产品。

后记: EK空调以实现“赋予建筑生命,让生活回归自然” 为己任,致力于能源节约、环境保护,用科技为人类提供更节能、更环保、更舒适的生活!

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