自然冷卻節(jié)能機房空調機組工作原理

冬天我們如何利用自然冷源？

安全自然冷卻系統(tǒng)=直接自然冷卻+安全可靠（不受室外空氣質量影響）+更少維護

直接自然冷卻與間接自然冷卻

直接自然冷卻是指直接利用室外冷空氣對房間或設備進行降溫。通常用于不需要高溫高濕的低負荷場所。

間接自然冷卻是指利用自然冷卻換熱器，間接利用室外冷空氣，將去離子防凍配方水冷卻到可用于房間降溫的水平。

自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組的背景

經(jīng)過幾年能源消費高強度增長和煤電油運全面緊缺，節(jié)能降耗已成為全社會共識，節(jié)能減排工作已成我國的基本國策之一。隨著現(xiàn)代工業(yè)和控制設備自動化程度的不斷提高，工業(yè)計算機和PLC的應用越來越普及，對計算機等智能控制設備的安裝環(huán)境要求也越來越高。在保證機房溫度滿足其他設備正常運行要求的前提下，科學有效地降低空調耗電量，減少電力資源浪費，應成為機房節(jié)能的主要手段努力降低空調設備的能耗，尤其是常年運行的空調設備的能耗，對于我們專業(yè)的精密專用空調制造商來說，既是挑戰(zhàn)也是機遇。

傳統(tǒng)機房空調使用壓縮機制冷，耗電量大，一般需要全年制冷。因此，在機房總耗電量中，傳統(tǒng)機房空調的耗電量一般占機房總耗電量的60%左右。也就是說，傳統(tǒng)機房空調是最大的耗電來源。傳統(tǒng)機房空調制冷主要依靠壓縮機的運行將系統(tǒng)中的氟利昂從氣體壓縮成高溫高壓液體。通過室外冷凝和室內蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收室內熱量，達到降溫的目的。需要消耗大量電力，并產(chǎn)生大量溫室氣體。

我們需要什么樣的空調系統(tǒng)？

更少的消耗+更多的輸出+安全可靠

如何減少消耗？

1、使用高品質壓縮機和風扇

2、電+自然冷卻

3、最佳制冷配件匹配+最優(yōu)系統(tǒng)優(yōu)化

傳統(tǒng)恒溫恒濕機組的工作原理：

恒溫恒濕多采用壓縮機制冷，耗電量大，一般需要全年制冷。因此，在機房總耗電量中，專用空調的耗電量一般占通信機房總耗電量的60%左右，也就是說，專用空調是最大的來源。的功耗。機房專用空調的制冷主要依靠壓縮機的運轉，將系統(tǒng)中的氟利昂從氣體壓縮成高溫高壓液體。通過室外冷凝和室內蒸發(fā)，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，吸收室內熱量，達到降溫的目的。需要消耗大量電力，并產(chǎn)生大量溫室氣體。自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調系統(tǒng)在室外溫度適宜時實現(xiàn)自然冷卻，減少壓縮機的工作時間，從而達到節(jié)能的目的。

自然冷卻節(jié)能機房空調機組工作原理：

使用室外冷源將室內熱量傳遞到室外熱交換器的空調機組。當室內溫度高于空調設定溫度時，控制系統(tǒng)向風冷機組、乙二醇機組和水泵發(fā)出信號，風冷機組停機，乙二醇機組和水泵開始運行，室外自然冷卻換熱器通電。室外溫度傳感器將室外自然冷卻換熱器的溫度信號反饋給室外風機。如果室外自然冷卻換熱器的溫度高于設定溫度，則風扇啟動，當溫度低于設定溫度時風扇停止運行；當室內溫度低于空調設定溫度值時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，水泵停止工作，室外風機斷電，保證室內溫度恒定。在保證機房恒溫、恒濕、潔凈的機房條件下，達到節(jié)能降耗的目的。

自然冷卻節(jié)能機房空調機組系統(tǒng)組成：

自然冷卻節(jié)能機房空調機組系統(tǒng)由室內機（包括：離心鼓風機和室內自然冷卻換熱器）、室外機（包括：室外自然冷卻換熱器和冷卻風機）、乙二醇溶液系統(tǒng)組成（包括：乙二醇水泵、三通調節(jié)閥、控制器和管路）。其中：乙二醇溶液系統(tǒng)可根據(jù)現(xiàn)場情況安裝在室內或室外。一般為節(jié)省室內空間，與室外機一體化。

室內機和室外機各有一個自然冷卻熱交換器，管道將兩者連接成一個閉合回路。當工作流體通過室內側的換熱盤管時，被室內空氣加熱。由于被加熱的工質溫度高于室外空氣的溫度，當它通過室外側的換熱器循環(huán)時，其熱量傳遞給室外空氣，溫度降低。

自然冷卻節(jié)能機房空調機組工作方式：

部分自然冷卻模式：當機房專用單元檢測到室外空氣溫度比室內空氣溫度（可設置）低6-8°C時，啟動自然冷卻系統(tǒng)。此時水泵啟動，室內外機風扇全速運轉。全部工質流經(jīng)室外機（三通閥B、AB連通，A關閉）。該工作模塊采用部分自然冷卻，可提供部分室內制冷量。機房專用機組制冷系統(tǒng)按需啟動，補充制冷量不足。

完全自然冷卻模式：在部分自然冷卻過程中，如果室外溫度進一步降低空調機組一般都用什么減震器，自然冷卻系統(tǒng)的制冷量會增加，以滿足整個機房的冷卻需求。此時，機組處于完全自由冷卻狀態(tài)。當室外溫度持續(xù)降低，機組制冷量大于制冷量需求時，三通閥B位逐漸關閉，A位逐漸開啟，調節(jié)制冷量。

自然冷卻節(jié)能機房空調機組節(jié)能特點總結：

1、在寒冷季節(jié)減少壓縮機運行時間，節(jié)能效果顯著

2、全自然冷卻時停止壓縮制冷，降低機房噪音

3、延長壓縮制冷空調設備的使用壽命

4、避免了壓縮機低溫啟動可能出現(xiàn)的故障

5、自然冷卻裝置系統(tǒng)，控制簡單，故障率低，維護方便

6、與直接引入室外新風的自然冷卻方式相比，機房不會被室外空氣污染

自然冷卻智能運行管理模式：

1、根據(jù)室外溫度和室內熱負荷自動選擇制冷模式

2、壓縮機運行和自然冷卻運行四種運行模式

3、采用比例控制閥和變頻風機，精確控制運行精度

自然冷卻和節(jié)能恒溫恒濕空調機組能耗分布

自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組系統(tǒng)節(jié)能分析：

冬季，室外環(huán)境溫度達到自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組運行條件，當室內溫度高于空調設定溫度值時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號到原風冷機組、自然冷熱交換器和水泵和風冷機組壓縮機停止，自然冷卻熱交換器和水泵開始工作，自然冷卻熱交換器通電，室外溫度傳感器將自然冷卻換熱器的溫度信號反饋給室外冷卻風扇。如果室外散熱器盤管溫度高在設定溫度時，風扇啟動，當溫度低于設定溫度時風扇停止運行；當室內溫度低于空調設定溫度時，控制系統(tǒng)發(fā)出信號，水泵停止工作，室外風機斷電，保證室內溫度恒定。當單獨的自然冷卻換熱機組不能保證機房溫度控制要求時，原風冷機組自動投入補充運行。

春秋兩季，當室外溫度高于5℃時，當自然冷卻換熱系統(tǒng)不能100%滿足室內溫度控制要求時，空調壓縮機系統(tǒng)啟動，保證室內恒定溫度；如果室內溫度達到原設備設定 定點控制要求壓縮機停止工作，當室外溫度低于5℃時，自然冷卻換熱系統(tǒng)開始啟動，保持室內溫度恒定。達到節(jié)電的目的。如果單靠自然冷卻換熱系統(tǒng)不能保證機房溫度的控制，原風冷機組將自動投入補充運行。

不同室外溫度節(jié)能率趨勢圖

（適用于最大負荷為 85% 的穩(wěn)定熱負荷室）

環(huán)境溫度為10℃時，可節(jié)能35%左右

當環(huán)境溫度為5℃時，可節(jié)能75%左右

機房的熱負荷隨著室外溫度的降低而降低，因此實際節(jié)能率更高

自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組城市節(jié)能對比

從三個城市的對比可以看出自然冷卻系統(tǒng)每月的節(jié)能情況

從三個城市的節(jié)能率對比圖可以看出，三個城市一年可以使用自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組7個月，實現(xiàn)節(jié)能- 節(jié)省效果，并使用哈爾濱的單位。節(jié)能效果最好，節(jié)能率高達70%左右，說明在地區(qū)采用自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組的節(jié)能效果更為顯著室外溫度相對較低。室外低溫環(huán)境可長期使用，可關閉壓縮。機器制冷，采用乙二醇循環(huán)實現(xiàn)自然冷卻。

我們機器的優(yōu)勢

使用自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組能節(jié)省多少？

可以實現(xiàn)高達 70% 的節(jié)省。節(jié)省與幾個方面有關：地理位置（年度溫度曲線）、參考常規(guī)機器、設計室溫，以及實際設備熱負荷占設計峰值的百分比。綜合以上所有變量，比較不同系統(tǒng)的計算值應該有助于做出選擇。

使用自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組的成本和投資回收期？

與基本風冷系統(tǒng)相比，自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組的采購成本可能高出30%以上。但是，運營成本的節(jié)省是巨大的：通常資本回收期從不到1年到最長的3年不等。

自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組結論：

自然冷卻節(jié)能恒溫恒濕空調機組工作原理簡單，運行穩(wěn)定，控制精確，節(jié)能效果明顯。較長的自然冷卻時間要求設備一年365天24小時不間斷運行，是最值得推薦的優(yōu)秀節(jié)能產(chǎn)品，特別適用于長江以北需要的電廠機房和控制機房精準控溫控濕，以及北方其他需要常年降溫的地方。

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