精密机房空调常年制冷全新解决方案之自然冷却节能

夏天制冷--开启制冷机

冬天制冷--我们为什么不能利用室外低温自然冷空气为冷源呢？

空调环境，室外空气品质太差—灰尘、悬浮物、湿度，处理成本太高，或在水系统中，不能直接利用，我们就这么放弃吗？

冬天制冷-我们就这么放弃吗？

不，我们采用自然冷却节能型恒温恒湿空调机组是完美节能解决方案

冬天我们如何来利用自然的冷源？

安全的自然冷却系统=直接自然冷却+安全可靠性（不受室外空气品质的影响）+ 更少的维护

直接自然冷却 vs. 间接自然冷却?

直接自然冷却是指直接利用室外冷空气来冷却房间或设备。它通常用在对温湿度要求不高的低负荷场所。

间接自然冷却是指利用自然冷却换热器间接利用室外冷空气将去离子防冻配方水冷却到可以用来给房间冷却的水平。

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组背景

在连续几年能源消耗高强度增长、煤电油运全面紧张后，节能降耗已经成为全社会的共识，节能减排工作已经成为我国的基本国策之一。随着现代工业和控制设备越来越自动化,工业计算机和PLC的应用越来越普及，对计算机等智能控制设备的安装环境要求也越来越高。在确保机房温度符合其它设备正常运行要求的前提下，科学有效地降低空调用电，减少电力资源浪费应成为机房节能的主要手段。设法降低空调设备的能耗，特别是常年运行的空调设备能耗，对于对我们专业的精密特种空调的制造商来讲是一个挑战更是一个机遇。

使用传统机房空调是采用压缩机制冷，耗电量非常大，同时一般都需要全年制冷。因此在机房总耗电量中，传统机房空调的耗电量一般占房总耗电量的60%左右，也就是说，传统机房空调是电量耗损的最大来源。传统机房空调制冷主要靠压缩机的运转将系统内的氟利昂从气体压缩成高温高压的液体，在通过室外冷凝及室内蒸发，从液态变成气态，吸收室内的热量来达到降温的目的，这样就需要消耗大量的电能，并造成大量的温室气体。

我们想要的是什么样的空调系统？

消耗更少+产出更多+安全可靠

如何消耗更少？

1、采用优质的压缩机与风机

2、电力+自然冷却

3、最佳的制冷配件匹配+最优系统优化

传统的恒温恒湿机组工作原理：

恒温恒湿大部分是采用压缩机制冷，耗电量非常大，同时一般都需要全年制冷。因此在机房总耗电量中，专用空调的耗电量一般占通信机房总耗电量的60%左右，也就是说，专用空调是电量耗损的最大来源。机房专用空调制冷主要靠压缩机的运转将系统内的氟利昂从气体压缩成高温高压的液体，在通过室外冷凝及室内蒸发，从液态变成气态，吸收室内的热量来达到降温的目的，这样就需要消耗大量的电能，并造成大量的温室气体。自然冷却节能型恒温恒湿空调系统在室外温度适宜的时候，实现自然冷却，降低压缩机的工作时间，从而实现节能的目的。

自然冷却节能型机房空调机组工作原理：

利用室外冷源将室内的热量传到室外换热器的空调机组。当室内温度高于空调设定温度值时，控制系统发出信号给风冷机组、乙二醇机组及水泵，风冷机组停机，乙二醇机组及水泵开始运转，室外自然冷却换热器通电，室外温度传感器反馈室外自然冷却换热器温度信号给室外风机，如果室外自然冷却换热器温度高于设置温度，风机启动，低于设置温度，风机停止运转；当室内温度低于空调设定温度值，控制系统发出信号，水泵停止工作，室外风机断电，以此来保证室内的恒定温度。在保证机房在恒温、恒湿和机房的洁净条件下，达到节能降耗的目的。

自然冷却节能型机房空调机组系统组成：

自然冷却节能型机房空调机组系统由室内机组(包括：离心送风机与室内自然冷却换热器)、.室外机组(包括：室外自然冷却换热器及散热风机) 、乙二醇溶液系统(包括：乙二醇水泵、三通调节阀、控制器及管路) 组成。其中：乙二醇溶液系统根据现场情况可以安装于室内或室外，一般情况下，为节约室内空间，将其与室外机组集成在一起。

室内侧机组与室外侧机组各有一个自然冷却换热器，用管路将这两者连接成封闭环路。工作流体经过室内侧的换热盘管时，被室内的空气加热。由于加热后的工作流体温度高于室外空气温度，当它循环经过室外侧的换热器时，其热量传递到室外空气，温度降低。

自然冷却节能型机房空调机组工作模式：

部分自然冷却模式：当机房专用机组检测到室外气温低于室内气温6到8℃时(可设置），启动自然冷却系统。此时，水泵启动，室内机组与室外机组的风机全速运转。工作流体全部流经室外机（三通阀的B，AB接通，A关闭）。此工作模块为部份自然冷却，可以为室内提供一部份冷量。机房专用机组的制冷系统根据需要起动，补充冷量的不足。

全部自然冷却模式：在部份自然冷却过程中，如果室外气温进一步降低，自然冷却系统的制冷能力提高，可以满足整个机房的冷量需求，此时机组即工作在全部自然冷却状态。当室外温度继续降低，机组的制冷能力大于冷量需求，三通阀B位逐步关闭，A位逐步打开，调节制冷能力。

自然冷却节能型机房空调机组节能特点总结：

1、减少冷季压缩机的运行时间，节能效果显著

2、全部自然冷却时，压缩制冷停止，降低了机房内噪音

3、延长压缩制冷空调设备的使用寿命

4、避免了压缩机的低温启动而可能存在的故障

5、自然冷却装置系统、控制简单，故障率低，维修简便

6、与直接引入室外新风的自然冷却方式相比，机房不会受到室外空气的污染

自然冷却智能运行管理模式：

1、根据室外温度和室内的热负荷自动的选择冷却模式

2、具有压缩机运行和自由冷运行的四种运行模式

3、采用比例控制阀和变频风机来精确控制运行精度

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组空调的能耗分布

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组系统节能分析：

在冬季户外环境温度达到自然冷却节能型恒温恒湿空调机组运行条件、且当室内温度高于空调设定温度值时，控制系统发出信号给原风冷机组、自然冷却换热器及水泵，风冷机组压缩机停机，自然冷却换热器及水泵开始运转，自然冷却换热器通电，室外温度传感器反馈自然冷却换热器温度信号给室外散热风机，如果室外散热器盘管温度高于设置温度，风机启动，低于设置温度，风机停止运转；当室内温度低于空调设定温度值，控制系统发出信号，水泵停止工作，室外风机断电，以此来保证室内的恒定温度。在自然冷却换热器机组单独运行不能保证机房的温度控制要求时，原风冷机组自动投入补充运行。

当春秋季节，室外温度高于5℃时，自然冷却换热器系统不能100％满足室内温度控制要求时，空调压缩机系统启动，来保证室内恒定温度；如室内温度达到原设备设定点的控制要求，压缩机停止工作，室外温度低于5℃时，自然冷却换热器系统开始启动，来保持室内恒定温度，以达到省电的目的。如果自然冷却换热器系统单独运行不能保证机房温度的控制，原风冷机组自动投入补充运行。

 

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组节能趋势图：

不同室外气温时的节能比例趋势图

（对具有最高负荷85%的稳定热负荷机房）

在环境温度为10℃时，可以节省35%左右的能耗

环境温度在5℃时，可以节省75%左右的能耗

机房热负荷随着室外温度的降低而降低，因此，实际节能比例更高

 

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组城市节能对比

自然冷却系统每个月的节能量可以从三个城市的对比中看出来

从三个城市的节能比例对比图可以看出，三个城市在一年中可以有7个月使用自然冷却节能型恒温恒湿空调机组达到节能的效果，并且在哈尔滨应用该机组的节能效果最好，节能比例最大，高达70%左右，说明室外温度相对低的地区使用自然冷却节能型恒温恒湿空调机组的节能效果更为显著，可以在长时间内利用室外低温环境，关闭压缩机制冷，利用乙二醇循环实现自然冷却。

 

我们的机器所产生的效益

采用自然冷却节能型恒温恒湿空调机组能够节省多少？

最多可实现70%的节省。节省与若干方面相关：地理位置（年温度曲线）、可以参考常规机器、、设计室温以及实际设备热负荷占设计峰值的百分比。计入上述所有变量以比较不同系统的计算值应有助于做出选择。

采用自然冷却节能型恒温恒湿空调机组成本和回报期？

相比基本的风冷型系统，自然冷却节能型恒温恒湿空调机组的购买成本可能会高30%以上。然而，运行成本的节省非常巨大：通常资本回收期从不到1年到最长的3年不等。

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组的结论：

自然冷却节能型恒温恒湿空调机组工作原理简单、运行稳定、控制精确、节能效果明显，较长久的自然冷却时间要求设备一年365天，每天24小时全天候运行，是最值得推荐的优秀节能产品，特别适合于长江以北地区动力机房、控制机房等发热量大需要进行精确控温和控湿的所，同样适应于北方地区的其它需要全年供冷场合。

文章来源：精密空调 /