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科士达高热密度的制冷解决方案应用案例

同时随着科技的不断创新,体积更小、处理能力越快、功能越强的高功率密度机架服务器、刀片服务器、存储服务器、大功率小机等应运而生。这些高性能的服务器却引发了另外一个明显的问题就是单位面积的发热量急剧上升,因此经常会造成机房局部发热的高热密度现象。这些高性能的服务器为了便于集中管理多数被集中放置,造成单个机柜的散热量达到了5KW以上,有些甚至达到了15KW以上。这些高散热量的服务器,采用传统的、单一的地板下送风、风帽送风、风道送风一般在机柜的一半高度就被吸走,而剩余机柜部分已经没有一点冷量,造成冷量分布不均,从而导致服务器出现故障。因此说,解决高热密度现象已经不能用传统的送风方式来解决,必须采用水平送风方式的高热密度解决方案。

中国石油化工股份有限公司华北分公司科研办公楼数据中心机房(以下简称中石化华北局)项目中就存在高热密度现象。该机房位于新办公大楼的一层,共分为交换汇聚区、存储区、服务器区、小型集群区等,并在3、5、8、10层各设置了一个楼层配线间。为了保证配线间的设备正常运行,在3、5、8、10层的配线间分别配置了一套科士达的12KW的DME3000小机。而在数据中心机房中则根据功能以及散热量的不同分别配置了地板下送风空调和水平送风空调。交换汇聚区和存储区的散热量相对较小,因此本次采用科士达的PEX3100系列空调。而在服务器区和小型集群区则配置了科士达高热密度解决方案的XD系列空调。

考虑到数据中心机房的重要性,以及要保证数据中心的稳定性,因此在部署XD空调时采用两台XDC主机,采用10台XDH水平送风末端。采用两台XDC主机的目的主要是考虑备份。10台XDH水平送风末端分别放置在高热密度区的机柜中间,并分别对称,同时有6台XDH水平送风末端同时接到2台XDC主机上,以起到热备份的作用。当其中任何一台XDC主机出现故障,另外一台XDC也会供6个XDH水平送风末端进行制冷。对称部署XDH水平送风末端的主要原因是考虑当任意一台XDH出现故障,另外一台XDH也会有部分的冷量进入机柜,不会造成服务器的瘫痪。

采用高热密度解决方案主要考虑如下几个方面:

1、灵活:灵活主要体现在部署上。XDC主机可以放置在任何地方,不仅限于机房内部。而制冷末端则有多种部署方式,包括立体安装的XDH、机柜上方案装的XDV、吊顶安装的XDO等三种方式。这三总方式可以综合考虑现有机房的环境,还能更加方面的对系统进行扩容。另外高热密度解决方案还提供多种冷却方式,包括风冷、水冷、乙二醇冷却等。

2、高效:高效主要体现在制冷效率上。XD系统可以灵活部署在最靠近需要制冷设备的位置,及时有效的向机柜冷通道注入高热密度设备所需要的冷量。XD的制冷末端有很多种型号和不同的制冷量,可以根据需要进行相应得部署,以保证能够进行高效的运行。

3、绿色:绿色主要体现在节能、环保、节地上。XD系统利用制冷剂相变吸收大量机房显热的原理和独特的制冷剂控制技术,100%的显冷量输出,既可以防止产生冷凝水,又可避免潜冷量输出而产生的能量损耗。XD制冷末端最贴近需要制冷设备,大大减少送风所消耗的能量。XD主机可以放置在任何其他房间,制冷末端可以机架安装、吊顶安装,可以大大节省机房的空间。XD系统的制冷主机与制冷末端单元通过铜管连接,管道内部充注R134a环保冷媒进行换热,而直接蒸发主机系统则采用了R407C环保冷媒,因此也达到了环保的特点。

4、安全:安全主要体现在无水进机房。XD系统的冷冻水制冷主机可以放置在机房之外的房间,进入房间的仅为制冷末端和充注R134A环保冷媒的管路。避免了传统水冷系统水进机房所带来的安全隐患。

综合上述特点,现代化的IDC机房应该设计成一个安全、绿色、高效的机房。为了能够使IDC机房设备得到保障,就需要采用先进的技术,因此说高热密度解决方案能够给目前IDC所面临的高功率密度服务器提供更加完美的解决方案。

机房精密空调保温材料的选择:当前,在各类建筑物中大量采用先进设备和相应配套设备而成的机房精密空调系统已成为现代化建筑技术的重要标志之一,是现代建筑创造舒适高效的工作和生活环境所不可缺少的重要基础设施。

1、机房精密空调系统需要消耗能量

机房精密空调系统需要消耗大量能量,其能耗约占建筑总能耗60%左右,因而就要求空调系统需要节约能源,节省运行投入。而合理选择保温材料的厚度和产品,以及严格的保温施工控制是机房精密空调系统节能的有效途径。

此外,安装机房精密空调的建筑多为写字楼、宾馆饭店、大中型商场等,相关要求较高。空调保温直接关系到日常使用、防火性能和初投资等,因而需对保温选择和施工足够重视。比如,空调系统如果保温出现问题,在运行中就可能会结露,导致出现天花滴水、墙面渗水发霉等现象,严重影响到观感和使用功能,并造成一定的经济损失。

2、保温材料的选择

保温材料的性能直接影响到暖通空调系统的能耗、重量、防火性能、施工安装条件以及工程造价,因而需要对空调保温材料的性能进行分析,做出合理的选择。

随着保温材料需求量的增大,国内有很多厂家从国外引进技术设备进行保温材料生产。保温材料的品种繁多,保温性能各有所不同,可选用的范围也大大增加。

2.1、空调用保温材料的性能指标分析

空调用保温材料经过多年的发展,也由最早的石棉、玻璃纤维等到岩棉、橡塑等,各有独自的特点。要正确评价一种保温材料的性能,必须要有能够全面反映保温材料性能的指标。保温材料的性能指标大致有以下几种:导热系数、密度、吸水率、透湿系数、防火性能、吸声系数、抗化学性能、耐老化性、尺寸稳定性等。而在空调系统的使用中对以上性能指标要求可以看出,导热系数、吸水率和透湿系数是保温材料的重要性能指标。对空调系统设备和管道保温尤其重要,因其表面温度一般都在空气露点以下,如果处理不好,就可能进水或受潮,导致保温性能下降,破坏保温节能效果,并可能引起外壁结露。另外,保温材料的防火性能也是选用保温材料的一个重要参数。由于保温材料防火性能差引起的火灾事故屡见不鲜,因此,保温材料的防火性能越来越受到重视。

2.2、常用空调保温材料的性能分析

以下对目前常用的几种空调保温材料的性能进行简要分析,以便在机房精密空调工程保温材料选择时参考。

2.2.1、玻璃棉

玻璃棉属于玻璃纤维中的一个类别,是一种人造无机纤维。采用石英砂、石灰石、白云石等天然矿石为主要原料,配合一些纯碱、硼砂等化工原料熔成玻璃。在融化状态下,借助外力吹制式甩成絮状细纤维,纤维和纤维之间为立体交叉,互相缠绕在一起,呈现出许多细小的间隙。这种间隙可看作孔隙。因此,玻璃棉可视为多孔材料,具有良好的绝热、吸声性能。

2.2.2、岩棉

系非燃材料,其防火、抗老化及抗化学性能良好,缺点是防水性差,施工时必须注意作好防潮处理。岩棉因其保温性能适中,价格低廉,对于一般标准和造价受到限制的工程,仍有一定的竞争力,不宜将其排除在外。

2.2.3、聚苯环保泡酚

产品为密闭气孔泡沬酚醛硬质保温材料,具有难燃性,遇火不燃,表面只呈碳化现象,不熔故无滴落物,不碎裂,不变型,无明显收缩,不散发有毒有害气体;具有低吸水性,耐水隔潮性优良;低热传导系数;施工简便,本产品为硬质材料。易于切割、安装,外层如采用夹筋加强铝箔等护面,可无需外加金属硬质护壳,节省整体成本投资。

2.2.4、自熄聚苯乙烯泡沫塑料

该材料保温性能尚可,其主要问题就是最高使用温度为70℃,与冬季空调供水设计温度(60~65℃)已相当接近。经工程调查,发现机房精密空调水管采用自熄聚苯乙烯泡沫塑料瓦保温,运行一段时间后,保温瓦出现变形并与管道脱离现象。其原因就是,其耐热性能差,空调供水有时超过了70℃。因而,不适合用在冷暖两用机房精密空调水系统保温中。

2.2.5、阻燃聚乙烯泡沫塑料(PEF)

阻燃聚乙烯泡沫塑料质轻、导热系数小,尺寸稳定,防水性能好。其产品型材厚度为6—40mm,便于合理选用。

2.2.6、橡塑海绵保温材料

橡塑海绵具有柔软、耐屈绕、耐寒、耐热、阻燃性能好(B1级难燃材料)、防水导热系数低、减震、吸音等优良性能。同时,施工方便、外观整洁美观,没有污染,是一种高品质的新型绝热保温材料。

2.3、实际施工中的选用

空调系统保温应选用导热系数低、防火性能好、吸水率和透湿系数小、施工方便且能满足使用温度要求的保温材料。同时,还要兼顾到工程造价等因素。但是,由多年的施工经验及相关资料说明,我们国产的保温材料总体性能与阿乐斯等国外产品有一定差距,即使是各个国产保温材料厂家自身产品也性能不一。选用保温材料时,如果采用太高档的,难以控制工程成本;需要依照工程成本考虑,选用正规厂家产品并加强材料进场检验。

3、保温厚度的确定

3.1、保温厚度的计算

当前空调设计进行保温厚度计算时多按照国家制定的一些标准进行,这些标准中的各种规定和相关参数不一定与所设计工程相适合,有些标准规定只是参照了某几种保温材料而制定的,并不一定适应别的保温材料。此外,就目前常用的两种保温厚度计算方法(防结露计算和经济厚度计算)而言,建筑物要求不同,计算方法也应该采用不同。例如,一般民用建筑,室内参数在一定范围内变化并不影响舒适感,可以采用防结露计算取值;高级建筑和室内参数要求高的建筑,建议采用经济厚度计算取值,并用防结露计算厚度校核。

3.1.1、按防结露计算保温厚度

防结露是指管道、设备在保温后,其表面温度应大于保温层外的空气露点温度,保证绝大多数时间不结露,这是空调系统保温的基本要求。

3.2、厚度选取

在实际工程选取保温材料的厚度时,还必须要依照实际情况。由于当前关于空调保温的计算的有关规定不够完善,并不一定都适合每个工程的实际情况,导致多数工程在保温厚度选取时厚度偏大,造成浪费,增加了工程成本。但是,南方有些地区,尤其是临海地区,又由于温湿度过大,而计算时按照一些标准得来的保温厚度就无法满足工程需要,造成结露等。因而,对于每个工程要对计算出的保温厚度依照当地情况进行复核确定。

4、保温施工

以上是保温材料的选择和计算分析,而对于实际工程而言,施工阶段的控制也显得非常重要。空调保温施工阶段包含施工之前的预控,施工中的质量控制以及工程进行中发现问题的改进等。

施工之前,需要认真审阅图纸设计,结合工程实际,发现问题及时与设计方联系更改。其次,要严把材料质量关,采用正规厂家的合格产品,加强材料进场检验。此外,施工前要针对所采用保温材料的保温性能和操作方法对工人进行讲解培训,也可邀请保温材料厂家技术人员到现场进行了操作示范,让施工人员能够熟练掌握该型保温材料的操作要领。

施工中要严把质量关,管理人员多加检查,发现问题及时解决。对于空调保温施工,重要的部分往往是细节处的处理。比如管道弯头、三通、阀门等处的保温处理。这些部分的处理一定要严格按照相关操作工艺进行,确保保温与管壁紧密结合,阀门、法兰部位应单独进行保温,凡穿过建筑物保温管道套管与管子四周间隙应用保温材料填塞紧密。

此外,在施工过程中,要实事求是,发现问题要及时解决改进。比如,不同的温湿度环境要不同对待,不能单纯按统一的设计厚度来施工。曾经在所做过的一个南方工程中,按照设计图纸要求的保温厚度进行,施工却出现了结露现象。究其原因,是由于工程地处沿海,温湿度过大,地下室内通风又不是很好,这样设计的保温厚度就无法满足要求了。最终,将原保温材料换成加厚的,问题才得以解决。

5、结论

空调系统的保温对于整个系统非常重要,要做好空调保温需要从保温设计到材料选择,再到保温施工等各个环节进行控制。严格按规定计算和按工艺规程操作的同时,也要依据工程实际情况需要,本着实事求是的态度,区分对待,避免浪费并使之满足工程需要。

恒温恒湿净化空调直膨式净化净化空调
机组特点
       组合式空调器,采用先进的生产技术,吸收了国内外空调器及装配式洁净空调机组的优点,骨架采用优质铝合金型材,壁板采用优质彩色钢板双层结构,聚氨脂发泡保温,(此机组在ZK组合式空调机组的基础上,增加了加湿以及辅助电加热等控制,另外增加了高精度PLC温湿度控制器,能良好的达到恒温恒湿的效果)。
具有耐腐蚀,外形美观,防火性能好,密封程度高,功能齐全,对空气进行降温、去湿、加热、加湿、净化处理,组合灵活,安装维修方便等特点。
广泛用于机械、家用电器、电子、化工、化纤、纺织、卷烟、印刷、医药医疗、食品、广播电视、科技馆、宾馆、酒店、体育馆、展览馆等工业与民用建筑空调工程。
特点:
用铜管串双翻边铝散热片表冷器,其涨管、检漏在11Mpa压力下完成,有效增加了蒸发面积,提高了传热效率。
风机为国内名牌产品或进口风机,其噪声低、效率高、能耗少,外观漂亮。
框架为铝合金型材,聚氨酯发泡双镀双喷的彩板为模数化结构,其保温性能好,外表平整漂亮。
水盘根据用户要求,可为镀锌钢板或不锈钢板,二次保温解决了冷桥。
根据用户要求可配自动控制,变风量控制。
内置的初、中效过滤器能有效地净化空气,尤其适合于制药和洁净房间。
加湿器为国内知名品牌,种类根据实际情况选配,有干蒸汽、电热式、电极式以及湿膜加湿器。
电加热可以根据分档控制,分为碳钢及不锈钢两种。
 
机组特点
风冷直膨式净化空调机组
 
一、产品概述
 
风冷直膨式净化空调机组制冷量8.5KW-678KW广泛应用于生物工程、制药厂、医疗卫生、卷烟、汽车工业、电子工业等进行工艺性空气处理的场合。机组采用制冷剂直接蒸发的氟盘管,因此具有空调系统组成简单、安装方便、效率高、造价低等优点。直膨式空调机组,无需冷却水及冷冻水系统,省却了冷却塔,冷却水泵、冷冻水泵和相应管路、电控装置,安装使用简便。 直膨式空调机组配置不同的功能段,可方便实现空气净化、除湿、加湿、制冷、制热、新风量调节等多种功能。 直膨式空调机组采用模块化控制,能根据用户使用要求进行不同的精度控制;并可根据用户要求实现全自动控制。
 
二、详细说明
 
应用范围:
组合式净化空调机组广泛应用于制药、化学化工、医院手术室、负压病房、医疗器械、食品、饮料灌装车间、无菌实验室、动物房、电子无尘车间等对房间有一定洁净度要求的场合。
 
 
产品特点:
 
Ø 可靠的洁净技术
△ 精心的设计,严格的实验室测试和全面的质量控制,使产品拥有符合洁净技术要求的卓越可靠性;
△净化空调采用表面除菌、湿度优先控制、倾斜式冷凝水盘、风机延时停机控制等多项菌尘控制技术与措施,是净化空调的标准要求。
 
Ø 可靠的零部件选用
△ 采用全封闭柔性涡旋式压缩机,具有高能效比、低噪音、高可靠性等特点,具备更好的抗液击、抗杂质能力,有力保证了机组在各种条件下的稳定运行;
△净化空调采用低噪音双进风离心式风机,或无蜗壳风机(选配),风机等运转部件均经过减振或平稳处理,并在机体内设有隔音层,使得机组在运行过程中的振动和噪音都降至低;
△ 各零部件均经过严格的实验室测试和全面的质量控制,优化匹配设计,确保机组的高可靠性和使用寿命。
 
Ø 可靠的框架面板
△ 箱体部分外面板采用优质彩钢板,内面板为优质镀锌钢板,框架采用铝合金或镀锌钢板材料,防冷桥设计,外形简洁美观,组装方便,内部平整,漏风率低,密封性能好;
△净化机组采用25~50mm厚保温面板(聚氨脂发泡保温壁板),具备良好的隔声性能、隔热性能和强度,防潮、防腐蚀、避免霉菌生长。
 
Ø 可靠的控制系统
△净化空调机组采用微电脑控制系统,可实现多种工况运行模式,控制精度高,显示功能全,可根据用户的特殊情况单独设计;
△ 机电一体化自控系统设计,具备多项检测、多重保护功能,提供恒温恒湿、故障报警、远程监控等功能,使机组运行更安全。
 
转轮除湿,冷冻除湿机组屋顶式空调机组
【产品特性】 
工业级别除湿机系列厂家批发,超大功率除湿机厂家直销:
一、冷冻除湿机
性能特点:    
1、结构紧凑,维护方便
2、质量稳定,性能可靠
     制冷系统关键组件均选用名牌产品,机组运行噪音低、振动小、效率高、故障率低、使用寿命长。其中制冷压缩机采用日本三菱、大金等柔性涡旋压缩机、与活塞压缩机相比易损件减少,耐液性强;换热器采用进口换热器加工设备精心制造,换热效率高,结构紧凑;性能稳定。
3、机组除湿能力强,运行效率高,配置了高低压、防冻、防结霜、过载保护、欠压逆压保护等多重安全保护装置,并设有多项故障显示功能,
4、除湿机两器采用新一代金色亲水铝箱,具有高效脱脂、防污能力,令除湿机的热交换率明显提高,保证除湿机持久高效。
规格参数
温度设定范围(℃)默认50,22~55自由可调制热量(kW)9.98额定功率(kW)2.52额定电流(A)11.7大输入功率(kW)3.65大输入电流(A)17.5电源规格()220V~50Hz水流量(m3/h)1.7制冷剂种类/填充量()R22/1300g水侧换热器种类()套管式换热器水管路高承压(MPa)1循环进出水管径(mm)DN25/DN25长X宽X高(mm)1050X855X310机组重量(kg)80噪音值(dB(A))59适用场所学校、医院、工厂、酒店、宾馆、美容美发等热水需求场所等。


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