麦克维尔自然冷却风冷螺杆介绍参考文档

数据中心空调系统方案麦克维尔自然冷却风冷螺杆机组介绍 目录 目录 Page2 数据中心机房热负荷发展趋势 注 以上数据源于ASHRAE Page3 评价数据中心能源效率的指标 PUE 根据统计数据显示 数据中心的冷却占机房总功耗的40 左右 机房中的冷却主要是由机房空调负责 所以降低机房空调的耗电量可以有效的降低机房的PUE值 耗电最大 数据中心耗电分配比例 Page4 基本概念 热量从低温环境转移到高温环境需要做功 消耗一部分能量 热力学第二定律 室外35 室内24 热量排放 室内转移出的热量 空调机组的输入功率 输入电能给空调机组做功 FreeCooling自然冷却介绍 Page5 如果当室外环境温度比室内环境温度还要低呢 是否可利用室外低温空气的 冷量 FreeCooling的原理是利用室外低温环境温度特性给室内制冷 以尽量减少空调功耗 利用外界低温环境 冷量 传递循环 空调压缩机关机 室外0 室内24 FreeCooling自然冷却介绍 Page6 自然冷却的应用与空调系统而言 最关键的要素就是系统的回水 出水温度和室外环境温度 室外环境温度35 10 冷冻水回水 15 冷冻水出水 10 自然冷却空调系统 Page7 自然冷却风冷空调机组 内置的FreeCooling空气 水换热盘管 空气气流 空气气流 制冷氟系统 常规冷凝盘管 自然冷却盘管 Freecooling解决方案 常规冷凝盘管 制冷氟系统 乙二醇水溶液 Page8 自然冷却风冷冷水机组优点 应用趋势 数据中心空调如采用水冷机组有缺水风险 特别是北方地区 因此无冷却水损耗的风冷螺杆自然冷却机组在未来大型数据中心机房应用会逐渐增多 耗水量计算说明 以一台1000RT水冷离心机为例 冷却水流量为 710m3 h 冷却水耗水量按1 5 考虑 每天耗水量为 710 24 0 01 255 6吨 10台1000RT水冷离心机则即每天耗水量 255 6吨 10 2556吨 风冷FreeCooling冷水机组优点 风冷FreeCooling冷水机组具有无冷却水损耗特点 无需专用机房 安装灵活 无需专用机房 无冷却水损耗 Page9 自然冷却机组特别适合应用在以下场合 建筑物冷负荷比较大需要全年制冷的建筑有足够低的室外环境温度的地区北方数据中心机房特点 冷负荷需求大需要全年制冷冬季环境温度低 自然冷却适用的场合 Page10 麦克维尔自然冷却机组 麦克维尔自然冷却风冷螺杆冷水机组 SG系列 水系统为乙二醇溶液循环 GF系列 水系统为纯水循环 通过板换与自然冷却盘管乙二醇溶液换热 Page11 自然冷却风冷空调机组 内置的FreeCooling空气 水换热盘管 三通阀 自然冷却盘管 机组压缩机是否开启由机组智能控制逻辑控制 预冷却阶段 回水在进入蒸发器前先经过室外自然冷却盘管进行冷却 末端设备 乙二醇水溶液循环 Freecooling解决方案 SG系列 SG StandardGlycol系列 Page12 Freecooling解决方案 SG系列 SG StandardGlycol系列 自然冷却风冷空调机组 内置的FreeCooling空气 水换热盘管 Page13 自然冷却风冷空调机组 内置FreeCooling空气 水换热盘管 板换和水泵 机组压缩机是否开启由机组智能控制逻辑控制 机组回水 机组出水 蒸发器 风冷冷凝器 压缩机 膨胀阀 自然冷却盘管 乙二醇 末端设备 纯水循环 板换 Freecooling解决方案 GF系列 GF GlycolFree系列 Page14 自然冷却风冷空调机组 内置FreeCooling空气 水换热盘管 板换和水泵 Freecooling解决方案 GF系列 GF GlycolFree系列 Page15 SG系列与GF系列优缺点 Page16 自然能源节能首选 全新麦克维尔自然冷却风冷螺杆冷水机组 Page17 机组特点 节能 先进的自然冷却技术 高效节能 可靠 全方位的可靠性先进设计及保护 低噪 全方位的低噪降振设计 智能 智能一体化控制 管理方便 环保 环境友好 不破坏臭氧层 Page18 采用FreeCooling节能技术 使机组在过渡季节和冬季少开或不开压缩机 相比常规风冷冷水机组 年节能率高达30 50 采用最新高效压缩机 部分负荷时COP比常规螺杆压缩机提高达25 过渡季节运行更节能 能力5 100 负荷无级调节 过渡季节机组部分负荷运行效率更高 风机采用变频调速控制 部分负荷运行更节能 高效节能 注 不同地区 不同应用方案 节能率会有所差别 Page19 进入FreeCooling环境温度 自然冷却风冷冷水机组主要节能指标 过渡季节进入FreeCooling的环境温度 冬季进入100 FreeCooling的环境温度 从上图可看出 MQ机组可更早进入100 FreeCooling节能运行 并且运行效率更高 注 以上图表是以1250kW机型 制冷进 出水 18 12 为例 不同机型节能性可能会有差异 COP 全年不同环温下COP对比 17 4 6 夏季压缩机制冷 过渡季节混合制冷 冬季100 FreeCooling 节能运行区域 Page20 出水温度稳定 机组输出能力与用户系统需求的负荷完全匹配 能量 按需输出 部分负荷时机组仍然保持高效运行 精确的能量和水温调节育充分满足用户需求 能量按需输出 控制精确 Page21 新型高效纯逆流壳管式蒸发器 换热效率更高 制冷剂分布更加均匀 蒸发更加充分 超高蒸发温度 内置电加热棒 智能防冻保护 高效内螺纹换热铜管 安全可靠 易清洗 寿命长 高效纯逆流蒸发器 逆向换热 超高效率 制冷剂 水 蒸发器 Page22 双压缩机双单独回路设计备用性强 延长机组寿命 断电快速启动功能断电后重新启动压缩机只需30S 相比常规机组缩短约5mins 无需担心断水风险风冷机组无冷却水损耗 启动电流小压缩机逐台启动 对电网其它设备冲击小 钣金结构面板静电粉末喷涂处理高防腐耐久性 适应各种应用工况 双压缩机双系统设计 运行可靠 Page23 推墙 小实验 单螺杆压缩机 双螺杆压缩机 Page24 受力平衡 受力不平衡 Page24 10万小时轴承寿命 可靠运行 单螺杆双星轮设计 压缩机对称排气 负载平衡 主轴承寿命长达10万小时 双螺杆一般4万小时 双机头设计的好处 双机头双独立系统可互为备用 机组启动时对电网其他设备影响小 断电快速启动功能使数据中心运行更有保障 Page25 双螺杆众多轴承 承担不平衡力 断电快速启动功能 Page25 采用麦克维尔新一代智能控制器MicroTech 自动根据用户负荷需求和室外环境温度自动调节 在自然冷却 压缩机制冷和混合联供制冷中智能判断选择最节能模式运行 精确控制出水温度 0 5 整机一体化设计 智能集中控制 运行更可靠 实现无人值守 三级密码保护 防止非专业人员误操作 确保机组安全运行 完善的多重保护功能 压力 温度 电气 防冻等多重保护功能 楼宇控制通讯协议接口 可选 外部手操器 可选 机组控制器 智能控制 Page26 压缩机降噪非金属星轮与合金螺杆啮合 有效消除高频噪声回转式压缩循环 无往复运动带来的额外振动 高效低噪风机 变频调速更低噪高效低噪螺旋式轴流风机 噪声比常规螺旋式风机低3dB A 根据机组的运行动态调节转速 低负荷运转风机更节能 噪声更低 压缩机和整机双重减震压缩机标配减振器 整机标配弹簧减振器 变频风机 标配 弹簧减振器 标配 硬币实验 低噪运行 Page27 HFC 134a性能优越 不含氯元素 且对臭氧层无任何破坏作用 降低CO2的排放 减少全球变暖作用 顺应国家低碳经济要求 环境友好 美国EPA保护臭氧层奖 中国HCFC制冷剂消费量控制 Page28 案例 北京1250kW自然冷却风冷螺杆冷水机组应用 全年运行制冷 冷冻水进 出水温度 18 12 设计方案 常规风冷螺杆机组 自然冷却风冷螺杆机组 结论 相比常规风冷螺杆冷水机组 在室外低环境温度时 COP最高可提高37倍 年节能率达到38 投资回报期 0 49年 年运行费用节省38 COP最高可提升37倍 COP最高提升37倍 常规风冷机组 自然冷却机组 节能分析 节能38 耗电量 kWh COP Page29 各地节能应用 自然冷却时间 59 4 节能运行时间 运行费用对比 238万 148万 节能38 北京 自然冷却时间 57 6 西安 240万 154万 节能36 节能运行时间 运行费用对比 说明 以上对比为常规风冷冷水机组与自然冷却风冷机组对比 以上对比机型为制冷量1250kW 进 出水 18 12 自然冷却机组含30 乙二醇溶液 不同地区 不同机型系列 不同应用方案节能率可能会有差异 节能37 石家庄 自然冷却时间 57 0 151万 239万 Page30 自然冷却机组可以大大节省空调机组运行费用和减少冷却水损耗 如全国有20 大型数据中心采用FreeCooling风冷冷水机组 相比水冷机组 则全年可节水955万吨 北方数据机房和计算机中心冷负荷需求大 全年不停机运行 具备提供自然冷却足够低的环境温度 特别适合采用自然冷却风冷螺杆冷水机组 总结 Page31 典型项目案例 IBM节能展示中心 项目地点 北京项目概况 此项目是IBM的节能示范展示中心 对机组的节能性要求非常高 主要目的是用自然冷却风冷螺杆的节能性应用于数据中心 项目应用 带自然冷却功能机型MCS210FC3 GF 1台 机组内置板换与室外自然冷却盘